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多様物質系ヘテロ構造の作製手法の確立と物性探索

研究課題

研究課題/領域番号 10305002
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用物性・結晶工学
研究機関東京大学

研究代表者

小間 篤  東京大学, 大学院・理学系研究所, 教授 (00010950)

研究分担者 島田 敏宏  東京大学, 大学院・理学系研究所, 講師 (10262148)
上野 啓司  東京大学, 大学院・理学系研究所, 助手 (40223482)
斉木 幸一朗  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (70143394)
研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
38,900千円 (直接経費: 38,900千円)
1999年度: 14,800千円 (直接経費: 14,800千円)
1998年度: 24,100千円 (直接経費: 24,100千円)
キーワードエピタキシー / イオン結晶 / 分子性物質 / 酸化物 / 複合へテロ構造 / 超薄膜 / 選択・成長 / 電子構造 / 多様物質系ヘテロ構造 / ヘテロエピタキシャル成長 / 有機薄膜 / 液晶薄膜 / ダングリングボンド終端 / 層状物質基板 / 選択成長 / イオン性結晶薄膜 / 分子線エピタキシー / ヘテロ構造 / 界面物性 / 有機超薄膜 / フタロシアニン / 四角酸 / 光電子分光
研究概要

本研究は無機から有機まで、あるいは絶縁体から超伝導体までといった、従来ほとんど実現されていない多種多様な物質を組み合わせたへテロ構造の作成を可能とする手法を開発し、それが示す新しい物性の発現を探索することを目指してきた。主な結果は以下の通りである。
1.複合ヘテロ構造によるGaAs上の岩塩型酸化物のエピタキシャル成長
GaAs(001)上に2つのアルカリハライドバッファ層をはさんだ複合ヘテロ構造を作成することにより、MgOの単結晶薄膜が得られた。直接MgOをGaAs上に形成するのに比べて基板温度を150℃まで下げることができた。この構造は600℃まで安定である。複合へテロ構造の概念を応用すればGaAs上に酸化物と半導体の集積素子を構築することが可能になると期待される。
2.液晶単分子膜のエピタキシャル成長と相転移
2次元の相転移に関連した新現象を追究するため無機単結晶基板上に液晶単分子膜した。液晶12CBがアルカリハライド(001)面の上にエピタキシャル成長することが明らかになり、成長温度を変えて結晶構造とモルフォロジを反射高速電子線回折と原子間力顕微鏡で調べた結果、バルクの相転移温度付近で単分子膜の輪郭の秩序性が大きく変化することを見出した。
3.分子性量子構造の実現のための選択成長
分子性物質めナノ構造を大規模に作成する手法としてパタン化したへテロ基板を用いる選択成長を追究した。高い選択性を実現する条件として(1)分子性物質と基板表面の格子整合(2)ファンデアワールス相互作用の違いという2つの要素を確立した。量子構造の物性を測定中である。
4.超薄膜・ヘテロ構造の物性測定
作成したへテロ構造の物性を電子分光・帯磁率測走・電気伝導度測定等、多様な手法により調べた。一例として、MnPcの超薄膜において磁気的性質がバルクのものと異なっていることが明らかになり、ヘテロ構造に起因する結晶構造の違いで説明された。

報告書

(3件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (30件)

  • [文献書誌] A. Koma: "Van der weals epitaxy for highly lattice-unisunatched systems"I Cryst, Growth. 201/202. 236-41 (199)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Saiki, K. Nishita, A, koma: "A comlix herrous structure to achieve a Single Crystalline Mgo film on GaAs (001)"Jpn. J. Appl. Phys. (Express Letters). 37. L1427-L1429 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Murata, A. Koma: "Modulated STM luages of Ultra thin MoSe<@D22@>D2 films grown on MoSe<@D22@>D2 (001) Studied by STM/STS"Phys. Rev. B. 59. 10327-10334 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Shimada, M. Nagahori, A, Koma: "Moonolayer films of liquid cry for 12 CB groundy molecular bean deposition on cheer surfaces of alkalihelides"Surf. Sci, Lett.. 423. L285-L290 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Ueno, K. Sasaki, K. Saiki, A.lcomm: "A novel method to fabricate a nolealar quantum Structure : Selectlve growth of C60 on layered material heterostructures"Jpn, J.Appl, Phys. 38. 511-514 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Yamoda, T.Shimada, A. Koma: "Preparations and megnetic properities of management(II) phthetocyanime this films"J. chen. Phys.. 108. 10256-10261 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Loher, K.Ueno, A. Koma: "heterowpitaxial Growth of Lattice Mismatched Materials using Layered Compound Boffer Layers"Appl, Surf, Soi.. 130/132. 334-339 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Shimada, T. Sakarada, A.Koma: "Selective epitaxial growth of organic molecules on patterened alkali halide sabstrates"Appl, Surf, Soi.. 74. 941-3 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Loher, A. Koma: "Epitaxial growth of znSe on Si(111). With lattice-matched."Jpn. J. Appl. Phys. Lett.. 37. 1062-4 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Koma: ""Van der Waals epitaxy for highly lattice-mismatched systems""J. Crystal Growth. 201/202. 236-241 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Saiki, K, Nishita, A. Koma: ""A complex heterostructure to achieve a single crystalline MgO film on GaAs (001)""Jpn. J. Appl. Phys. (Express Lett.). 37. L1427-1429 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Murata, A. Koma: ""Modulated STM images of ultrathin MoSeィイD22ィエD2 films grown on MoSィイD22ィエD2 (0001) studied by STM/STS""Physical Review B. 59. 10327-10334 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Ldoher, K. Ueno, A. Koma: ""Heterowpitaxial Growth of Lattice Mismatched Materials using Layered Compound Buffer Layers""Appl. Surf. Sci.. 130/132. 334-339 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Shimada, M. Nagahori, A. Koma: ""Monolayer films of liquid crystal 12CB grown by molecular beam deposition on cleaved surfaces of alkali halides""Surface Science Letters. 423. L285-290 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Ueno, K. Sasaki, K. Saiki, A. Koma: ""A novel method to fabricate a molecular quantum structure : selective growth of CィイD260ィエD2 on layered material heterostructures""Jpn. J. Appl. Phys.. 38. 511-514 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Shimada, T. Sakurada, A. Koma: ""Selective epitaxial growth of organic molecules on patterened alkali halide substrates""Appl. Phys. Lett.. 74. 941-943 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Yamada, T. Shimada, A. Koma: ""Preparations and magnetic properties of manganese (II) phthalocyanine thin films""J. Chem. Phys.. 108. 10256-10261 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Loher, A. Koma: ""Epitaxial growth of ZnSe on Si(111) with lattice-matched layered InSe buffer layers""Jpn. J. Appl. Phys. Lett.. 37. L1062-1064 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ueno, K., Sasaki, K., Koma, A.: "A novel method to fabricate a molecular quantum structure : selective growth of C_<60> on layered material neterostructures"Jpn. J. Appl. Phys.. 38(1B). 511-514 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Shimada, T., Koide, J., Cho, K. A., Koma, A.: "Velocity distribution of organic molecules emitted from effusion cells measured by time-of-flight technique"J. Vac. Sci. Technol. A.. 17(2). 615-618 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Murata, H., Koma, A.: "Medulated STM images of ultrathin MoSe_2 films grown on MoS_2 (0001) studied by STM/STS"Phys. Rev. B. 59(15). 10327-10334 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Shimada, T., Nagahori, M., Koma, A.: "Monolayer films of liquid crystal 12CB grown by molecular beam deposition on cleaved surfaces of alkali halides"Surf. Sci.. 423(2-3). 285-290 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Koma, A.: "Van der Waals epitaxy for highly lattice-mismatched systems"J. Cryst. Growth. 201-202. 236-241 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Saiki, K., Nishida, K., Ariga, Y., Koma, A.: "Growth of Mg films on H-terminared Si(111)"J. Vac. Sci. Technol. A. 17(5). 2911-2914 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.Shimada et al.: "Electronic Sttuctures at the Interfaces between copper phthalocyanine and Layered Materials" Appl.Phys.Lett.72 (15). 1869-1871 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yamada et al.: "Preparation and Magnetic Properties of Manganese (II) Phthalocyanine Twin Films" J.Chem.Phys.108 (24). 10256-10261 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] B.Ullrich et al.: "Optical and Hybrid Properties of the Znse/Inse/si Heterojunctions" Solid State Commun.107 (5). 209-211 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Loher et al.: "Van der Waals Type Buffer Layers : Epitaxial Growth of the Large Lattice Mismatch System CdS/InSe/H-Si (111)" Appl.Surf.Sci.130-132. 334-339 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.A.Cho et al.: "Effect of Growth Temperature and Substrate Materials on Epitaxial Growth of Coronene" J.Appl.Phys.84 (1). 268-274 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Shimada et al.: "Epitaxial Growth of Sqnaric Acid" Chem.Phys.Lett.291 (3-4). 419-424 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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