| 研究課題/領域番号 |
17K14074
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
ナノ構造物理
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
田邉 洋一 東北大学, 理学研究科, 助教 (80574649)
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| 研究協力者 |
伊藤 良一
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | ナノポーラス / 窒素ドープ / グラフェン / 3次元構造体 / 元素置換 / 電気2重層トランジスタ / ナノ多孔質グラフェン / 窒素ドープグラフェン / 電界効果トランジスタ / ナノ材料 / メゾスコピック系 / トポロジー / 触媒・化学プロセス |
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| 研究成果の概要 |
窒素ドープ3次元ナノ多孔質グラフェンの電子状態を明らかにすることを目的として輸送特性の測定を行った。磁気抵抗効果とホール抵抗の測定からは、窒素ドープによる散乱効果と電子ドープを示す 負の磁気抵抗効果の増大とホール抵抗の符号反転を観測した。電気2重層トランジスタの伝達特性からは、母物質と比較して10-25倍程度電気抵抗が増大することを観測したが、抵抗on/off比は母物質における4-5程度に対して9-10程度への増大にとどまることから、窒素ドープにより0.1-0.2 eV程度のバンドギャップの形成が報告されているグラフェンとは電子状態への窒素置換効果が異なることが明らかになった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
3次元多孔質グラフェンは広大な総表面積から水素発生電極や水蒸気発生装置への利用が期待されるが、機能向上に欠かせない窒素ドープにより電子状態にどのような変化があるのかこれまで明らかになっていなかった。本研究から、窒素ドープにより伝導電子の散乱効果の増大と電子注入が起る一方で、半導体ギャップの形成の様な電子状態の大きな変化が明確には起こっていないことが明らかになった。
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