| 研究課題/領域番号 |
16K06284
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
長田 貴弘 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, グループリーダー (10421439)
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| 研究協力者 |
中村 立
安原 雄大
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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 |
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 焦電性 / 強誘電体 / ハイブリッド構造 / 焦電体 / センサー / 低次元材料 / 表面電荷 / π電子 |
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| 研究成果の概要 |
本研究は、多機能強誘電体結晶（LiNbO3、以下LN）を基板とし、光/熱によりに変化する分極・表面電荷(焦電/光起電力効果と表面に誘起されるスクリーン電荷の効果を指す)が、基板上のπ電子系材料の電気特性に及ぼす影響を解明・制御することを目的とした。LN基板にグラフェンを転写した試料の抵抗率の温度依存性を確認した。基板表面処理、電極構造の見直しにより、室温から400℃までの温度変化に対して二桁の抵抗率変化を実現している。LiNbO3の電界によりグラフェン内部にも電界の勾配が形成され、その影響は層数が少なくなるにつれ大きくなり、センサーとして利用するには1～2層の分子層が適当であることが解った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
研究の特徴はLN表面のスクリーン電荷を制御し、π電子材料/強誘電体界面を用いたマイクロ・ナノエレクトロニクス素子の実現を目指す点にある。共有結合やイオン結合の強い結合で構成される無機材料のみで構成されるヘテロ接合素子では分極の影響のみの議論で問題ないが静電気力で形成されるπ電子材料/強誘電体界面においては、スクリーン電荷の影響を無視することはできない。これを制御することはπ電子材料/強誘電体界面の新たな機能を実現し、熱(焦電性)、光(光電効果)などの自然エネルギーをもちいた用いた環境センサーへ展開が可能となる。
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