| 研究課題/領域番号 |
16H03892
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
プラズマエレクトロニクス
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
加藤 俊顕 東北大学, 工学研究科, 准教授 (20502082)
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| 研究分担者 |
金子 俊郎 東北大学, 工学研究科, 教授 (30312599)
高島 圭介 東北大学, 工学研究科, 助教 (70733161)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2018年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2017年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2016年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
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| キーワード | プラズマ / カーボンナノチューブ / グラフェンナノリボン / 原子構造制御 / 合成 / アトミックエンジニアリング / ナノチューブ |
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| 研究成果の概要 |
ナノカーボン材料であるカーボンナノチューブ（SWNTs）とグラフェンナノリボン（GNR）の原子構造制御を目指して研究を行い以下の成果を得た。(1)触媒前処理制御手法という独自のプロセスを開発することで、合成が困難とされてきた（6,4）SWNTsの優先合成に世界で初めて成功した。(2)これまで解明されていなかった、ニッケルナノバーからのGNR成長機構を解明し、さらにGNRの集積化合成に成功した。(3)GNRにおいて、パーシステント光伝導（PPC）という新たな光応答特性が発現することを見出した。(4)GNR-PPCを活用して、不揮発性メモリの動作実証に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ナノカーボン材料の物性に直結している原子レベルでの構造制御合成は、将来の高性能デバイス応用を見据えた重要な課題である。本研究では独自に開発したプラズマプロセスと最先端触媒科学を融合することで、カーボンナノチューブのカイラリティ制御、及びグラフェンナノリボンの高度集積化合成とそのデバイス応用に成功した。この成果は、各ナノ材料の実デバイスへの応用が期待でき、社会的に重要性な意義を有している。また、実験と理論両側面から原子構造制御におけるメカニズム解明にも踏み込んだ本研究は、将来のナノ材料原子構造制御指針になり得る、基礎学術的に重要な発見を含んでおり、高い学術的意義も有している。
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