ナノカーボンテンプレートによる低次元・高品質結晶成長技術構築と光素子応用

• 研究課題/領域番号: 16K13677
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 結晶工学
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 牧 英之 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (10339715)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 光デバイス・光回路 / ナノカーボン / 半導体

研究成果の概要

本研究では、ナノカーボン材料をテンプレートとした新しい微細加工技術・結晶成長技術を新たに提案し、材料系を問わず、10nm級の一次元構造を実現する新しい手法を構築した。窒化ニオブによる超伝導ナノワイヤーの作製した結果、量子位相スリップ、熱位相スリップの観測やそのメカニズムを明らかにした。また、カーボンナノチューブへのアルミナの成長も行い、アルミナ成長による発光特性制御に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] シリコン上での小型・高速ナノカーボン発光素子 (2016)
  • 著者名/発表者名: 牧英之
  • 雑誌名: 応用物理 巻: 85 ページ: 947-951
  • NAID: 130007715297
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermal and Quantum Phase Slips in Niobium-Nitride Nanowires Based on Suspended Carbon Nanotubes (2016)
  • 著者名/発表者名: Kohei Masuda, Satoshi Moriyama, Yoshifumi Morita, Katsuyoshi Komatsu, Tasuku Takagi, Takayuki Hashimoto, Norihisa Miki, Takasumi Tanabe and Hideyuki Maki
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 103 号: 22 ページ: 222601-222605
  • DOI: 10.1063/1.4952721
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Nanocarbon-Based Optoelectronic Devices (2017)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Maki
  • 学会等名: The 1st International Workshop on Chromogenic Materials and Devices
  • 発表場所: 物質・材料研究機構（茨城県・つくば市）
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Nanocarbon-based light sources for integrated optoelectronics and optical communications (2016)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Maki
  • 学会等名: 17th International Conference on the Science and Application of Nanotubes and low-dimensional materials(NT16)
  • 発表場所: Vienna(Austria)
  • 年月日: 2016-08-07
  • 国際学会
• [学会発表] Photon antibunching in single-walled carbon nanotubes at telecommunication wavelengths and room temperature (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Takaki, Takumi Endo, Junko Ishi-Hayase, Hideyuki Maki
  • 学会等名: 17th International Conference on the Science and Application of Nanotubes and low-dimensional materials(NT16)
  • 発表場所: Vienna(Austria)
  • 年月日: 2016-08-07
  • 国際学会
• [学会発表] On-silicon-chip, integrated, high-speed blackbody emitter based on graphene (2016)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Miyoshi, Yuya Amasaka, Robin Reckmann, Tomoya Yokoi, Kazuki Ishida, Hiroki Ago, Hideyuki Maki
  • 学会等名: 7th International Conference on the Science and Application of Nanotubes and low-dimensional materials(NT16)
  • 発表場所: Vienna(Austria)
  • 年月日: 2016-08-07
  • 国際学会
• [学会発表] Nanocarbon-based light emitters for optical communications (2016)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Maki
  • 学会等名: Optoelectronics and Communications Conference/International Conference on Photonics in Switching 2016 (OECC/PS 2016)
  • 発表場所: 朱鷺メッセ（新潟県・新潟市）
  • 年月日: 2016-07-03
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ナノカーボンを用いた光デバイスおよび超伝導デバイス開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 牧英之
  • 学会等名: 第70回日本磁気学会ナノマグネティクス専門研究会
  • 発表場所: 日本大学理工学部駿河台キャンパス（東京都・千代田区）
  • 招待講演
• [図書] カーボンナノチューブ・グラフェンの応用研究最前線 (2016)
  • 著者名/発表者名: 牧英之，丸山茂夫，野田優，寺澤知潮，斉木幸一朗，吾郷浩樹，畠賢治，斎藤毅，楠美智子，重松航，長谷川雅考，仁科勇太，中嶋直敏，古月文志，柳和宏，田中丈士，大町遼，北浦良，篠原久典，本間芳和，他
  • 総ページ数: 480
  • 出版者: 株式会社エヌ・ティー・エス