酸化グラフェンを利用した種々の積層構造を持つ二層グラフェンの作製と局所構造解析

• 研究課題/領域番号: 15K17439
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: ナノ材料化学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 小幡 誠司 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特任助教 (90616244)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: グラフェン / 酸化グラフェン / プラズマ

研究成果の概要

本研究では、様々な積層構造をもつ2層グラフェンの絶縁基板上での作製、GOから作製したグラフェンの結晶性の向上、新規還元手法の開発に取り組んだ。GOの高次還元法を複数回用いることでSiO2上での2層グラフェンの大量生成に成功した。Raman分光の評価から、この2層グラフェンは多様な積層構造をもつことも明らかにした。これはGOとグラフェンの弱い相互作用によるものだと考えている。さらに、メタンと水素ガスの流量比を調整することやタングステンフィラメントの利用によって、グラフェンの高結晶化と作製温度の低温化、修復過程の解明に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] High degree reduction and restoration of graphene oxide on SiO2 at low temperature via remote Cu-assisted plasma treatment (2018)
  • 著者名/発表者名: S. Obata, M. Sato, K. Akada and K. Saiki.
  • 雑誌名: Nanotechnology 巻: 29 号: 24 ページ: 245603-245603
  • DOI: 10.1088/1361-6528/aab73e
  • 査読あり
• [雑誌論文] 酸化グラフェン塗布膜の高次還元と高移動度化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小幡 誠司, 佐藤 稔, 斉木 幸一朗
  • 雑誌名: Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｖａｃｕｕｍ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｊａｐａｎ 巻: 60 号: 8 ページ: 300-306
  • DOI: 10.3131/jvsj2.60.300
  • NAID: 130005995439
  • ISSN: 1882-2398, 1882-4749
  • 査読あり
• [雑誌論文] 酸化グラフェンからの高結晶性グラフェン生成 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小幡 誠司
  • 雑誌名: 炭素 巻: 2016 号: 275 ページ: 171-181
  • DOI: 10.7209/tanso.2016.171
  • NAID: 130005250241
  • 査読あり
• [学会発表] 六方晶窒化ホウ素上での高結晶性グラフェンナノリボン大量合成 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小幡 誠司, 谷口 尚, 渡邊 賢司, 斉木 幸一朗
  • 学会等名: 第65回応用物理学会春季学術講演会
• [学会発表] In-situ電気伝導度測定を用いた酸化グラフェン還元過程の解析Ⅲ (2018)
  • 著者名/発表者名: 篠原 拓也, 小幡 誠司, 斉木 幸一朗
  • 学会等名: 第65回応用物理学会春季学術講演会
• [学会発表] 電気泳動法によるNano Graphene Oxideの成膜Ⅱ (2018)
  • 著者名/発表者名: 森本 健太, 小幡 誠司, 斉木 幸一朗
  • 学会等名: 第65回応用物理学会春季学術講演会
• [学会発表] 六方晶窒化ホウ素上での酸化グラフェンからのグラフェン直接成長 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小幡 誠司, 谷口 尚, 渡邊 賢司, 斉木 幸一朗
  • 学会等名: 第78回応用物理学会秋季学術講演会
• [学会発表] In-situ電気伝導度測定を用いた酸化グラフェン還元過程の解析Ⅱ (2017)
  • 著者名/発表者名: 篠原 拓也, 小幡 誠司, 斉木 幸一朗
  • 学会等名: 第78回応用物理学会秋季学術講演会
• [学会発表] High degree reduction and restoration of graphene oxide by Cu-assisted CH4/H2 plasma treatment (2017)
  • 著者名/発表者名: Seiji Obata, Koichiro Saiki
  • 学会等名: Graphene week 2017
  • 国際学会
• [学会発表] CH4/H2プラズマを用いた酸化グラフェンからの2層グラフェン生成 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小幡 誠司, 斉木 幸一朗
  • 学会等名: 第八回酸化グラフェンシンポジウム
• [学会発表] メタン雰囲気中での酸化グラフェン還元の低温化と還元過程の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 篠原 拓也, 小幡 誠司, 斉木 幸一朗
  • 学会等名: 第九回酸化グラフェンシンポジウム
• [学会発表] 電気泳動法によるNano Graphene Oxideの成膜 (2017)
  • 著者名/発表者名: 森本 健太, 小幡 誠司, 斉木 幸一朗
  • 学会等名: 第九回酸化グラフェンシンポジウム
• [学会発表] 酸化グラフェンのプラズマ高次還元による2層グラフェン作製 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小幡 誠司, 斉木 幸一朗
  • 学会等名: 第64回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] In-situ 電気伝導度測定を用いた酸化グラフェン還元過程の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 篠原 拓也, 小幡 誠司, 斉木 幸一朗
  • 学会等名: 第64回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] 電気泳動法によるNano Graphene Oxide の成膜 (2017)
  • 著者名/発表者名: 森本 健太, 小幡 誠司, 斉木 幸一朗
  • 学会等名: 第64回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] 銅触媒とCH4プラズマを用いた酸化グラフェンからのグラフェン生成 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小幡 誠司, 赤田 圭史, 斉木 幸一朗
  • 学会等名: 2016年 第63回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東京工業大学 大岡山キャンパス
  • 年月日: 2016-03-20
• [学会発表] CH4プラズマを用いた酸化グラフェンからのグラフェン生成における反応ガス比の影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小幡 誠司, 斉木 幸一朗
  • 学会等名: 第77回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ
• [学会発表] CH4/H2プラズマを用いた酸化グラフェンからの高結晶性グラフェン合成 ~ガス比の影響と高品質化~ (2016)
  • 著者名/発表者名: 小幡 誠司, 斉木 幸一朗
  • 学会等名: 第7回酸化グラフェン研究会
  • 発表場所: 姫路商工会議所
• [学会発表] 絶縁基板上でのメタンプラズマを用いた 酸化グラフェンからのグラフェン生成Ⅱ～金属触媒を用いた高品質化・低温合成～ (2015)
  • 著者名/発表者名: 小幡 誠司, 佐藤 稔, 赤田 圭史, 斉木 幸一朗
  • 学会等名: 第五回酸化グラフェンシンポジウム
  • 発表場所: 岡山大学 50周年記念館
  • 年月日: 2015-12-11
• [学会発表] CH4プラズマ処理による酸化グラフェンからのグラフェン生成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小幡 誠司, 佐藤 稔, 赤田 圭史, 斉木 幸一朗
  • 学会等名: 2015年 第76回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2015-09-14
• [学会発表] 絶縁基板上でのメタンプラズマを用いた酸化グラフェンからのグラフェン生成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小幡 誠司, 佐藤 稔, 赤田 圭史, 斉木 幸一朗
  • 学会等名: 第四回酸化グラフェンシンポジウム
  • 発表場所: 熊本大学工学部百周年記念館
  • 年月日: 2015-06-26
• [図書] 酸化グラフェンの機能と応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松本泰道 他
  • 総ページ数: 288
  • 出版者: シーエムシー出版