| 研究課題/領域番号 |
18K18986
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分28:ナノマイクロ科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
菅原 克明 東北大学, 理学研究科, 准教授 (70547306)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2019年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | グラフェン / グラフェンナノリボン / 超伝導 / ARPES |
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| 研究成果の概要 |
グラフェン超伝導体およびグラフェンナノリボン超伝導体を実現するための金属被覆グラフェン材料を作製し、高分解能ARPESによってそれらの超伝導発現機構に関する研究を行った。その結果、ポタシウム(K)金属被覆グラフェンにおいて、2X2の超周期構造によって折り返されたディラック電子状態および新たな自由電子的な２次元電子ガスを観測した。この電子状態は、GICsにおいて超伝導を発現するのに重要な電子状態として知られ、さらにその電子状態がフェルミ準位近傍でディラック電子状態と混成している可能性を見出した。すなわち、ディラック電子および自由電子状態の混合状態にとって超伝導が発現している可能性が期待できる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまで世界中の研究者誰もが原子層グラフェンの超伝導化が実現出来なかった背景を考慮すると、本研究によって、ディラック電子状態のみならず自由電子的２次元電子ガスの両方が必要であるという研究結果を得られたことは、今後グラフェンにおける新たな新規物性を誘起する上で重要な成果と考えていえる。
グラフェンやグラフェンナノリボンは「強固、軽量、高熱伝導、フレキシブル、透明、高電気伝導」と様々な機能性を有しているが、それらの一つ高電気伝導性を超伝導に置き換えることができれば、量子コンピューターなどの産業応用に多大な影響を与えるだけでなく、今後のグラフェン超伝導の研究が世界的に拡がることが期待できる。
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