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グラフェン/SiC表面及び界面におけるイオン液体分子の挙動制御技術の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 16K04939
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 応用物性
研究機関宇部工業高等専門学校

研究代表者

碇 智徳  宇部工業高等専門学校, 電気工学科, 教授 (40419619)

研究分担者 内藤 正路  九州工業大学, 大学院工学研究院, 教授 (60264131)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード表面・界面物性 / グラフェン / SiC / 準安定原子誘起電子分光法 / イオン液体 / 超薄膜
研究成果の概要

有機分子(イオン液体(IL))のための実験環境の整備と有機分子の挙動を制御するための実験を行った。実験環境の整備として、飛行時間差型準安定原子源の開発と試料準備(IL等の有機材料蒸着)室の構築を行った。SiC基板では、加熱温度に伴ってグラフェンや幾つかの再構成表面を形成する。これらの表面に対して異種原子を導入することで、基板表面の電荷を制御した。表面構造や表面電荷が有機分子の振舞に与える影響を調べた。主な分析手法として、表面構造を低速電子線回折により観察し、電子状態を準安定原子誘起電子分光により観測した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

グラフェン及びSiC再構成表面への異種原子導入による局所的な電荷の制御や最表面構造による有機分子(イオン液体(IL)等)の配向等の振舞を制御できれば、エネルギー貯蔵デバイスの高効率化や微細化へ貢献できる。表面の水素化や酸化に関する知見は、表面の特徴を利用したデバイス開発において、非常に重要である。特に酸化については、アルカリ金属触媒を用いることで、従来のプロセスよりも低温で高効率に良質な膜を形成することが出来る。また、飛行時間差型準安定原子源の開発により、表面上の原子や有機分子による構造を傷つけることなく、最表面から真空側に浸み出した局所的な電子状態の観測を実現した。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [学会発表] 準安定原子誘起電子分光法によるO/Cs/SiC(3×3)表面の電子状態測定2019

    • 著者名/発表者名
      田中晶貴,飯田涼,柏谷拓実,渡邉拓斗,平山楓,田中悟,内藤正路,碇智徳
    • 学会等名
      2019年 第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] MIESによる異種原子吸着したSiC再構成表面上の電子状態観測2019

    • 著者名/発表者名
      碇智徳
    • 学会等名
      第11回九大2D物質研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Initial oxidation process of the alkali metals adsorbed 4H-SiC surface studied by metastable atom induced electron spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      R. Iida, M. Tanaka, K. Hirayama, K. Muraoka, S. Kuroki, S. Tanaka, M. Naitoh, T. Ikari
    • 学会等名
      14th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures (ACSIN-14) & 26st International Colloquium on Scanning Probe Microscopy (ICSPM26)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] SiC(3×3)表面における酸素とCs吸着に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      田中晶貴,飯田涼,平山楓,Visikovskiy Anton,田中悟,内藤正路,碇智徳
    • 学会等名
      平成30年度日本表面真空学会 九州支部学術講演(九州表面・真空研究会2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] MIESによる酸素吸着したCs/6H-SiC(0001)表面の電子状態観測2017

    • 著者名/発表者名
      中村拓人,平山楓,村岡幸輔,石井純子,黒木伸一郎,田中悟,内藤正路,碇智徳
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会(2017年)
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Electronic structure of Oxygen and Cesium co-adsorption on 6H-SiC(0001)_(6√3×6√3)R30° surface studied by MIES2017

    • 著者名/発表者名
      K. Hirayama, R. Iida, T. Nakamura, T. Kajiwara, S. Tanaka, M. Naitoh and T. Ikari
    • 学会等名
      The 8th International Symposium on Surface Science (ISSS-8)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アルカリ金属及び酸素吸着したSiC(0001)‐(6√3×6√3)R30°表面の電子状態2017

    • 著者名/発表者名
      碇智徳,平山楓,中村拓人,村岡幸輔,田中悟,黒木伸一郎,内藤正路
    • 学会等名
      平成29年度九州表面・真空研究会2017(兼第22回九州薄膜表面研究会)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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