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層状金属カルコゲナイドを母体とするナノクラスターの合成と物性探索

研究課題

研究課題/領域番号 19651048
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 ナノ材料・ナノバイオサイエンス
研究機関東京大学

研究代表者

島田 敏宏  東京大学, 大学院・理学系研究科, 准教授 (10262148)

研究分担者 米澤 徹  東京大学, 大学院・理学系研究科, 准教授 (90284538)
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2008年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2007年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワード層状物質 / クラスター / 電子顕微鏡 / MoS_<2> / 移動度 / ナノクラスター / 有機半導体 / フレキシブルエレクトロニクス / 光物性 / 化学合成
研究概要

有機物は柔らかいため曲げに強い印刷可能な電子素子を作成できる利点はあるが、分子間振動のエネルギーが数十meVと低いことから、室温では振動によるキャリヤ散乱の影響が大きく、無機物に比べて移動度が桁違いに小さくなってしまう。おそらくこの理由により有機半導体の室温移動度は低い。これに対し、無機物のクラスターは溶液中で安定化するためのキャッピング層が通常絶縁物であり問題である。層状物質はもともと層に垂直方向の化学結合が閉じているためこの方向にキャッピング層は必要なく、層が積み重なる形で凝集するために空間充填率も高くなることが期待される。本研究では、層状物質をナノクラスター化することにより新たなフレキシブル電子材料を開発することを目標に、合成法と物性評価を行った。
溶液から合成した層状物質クラスターはX線回折が非常に弱く、大部分がアモルファスであることが判明した。層状構造への結晶化は600℃以上の高温が必要であった。その理由を探るため、その場加熱のできる電子顕微鏡を用いて結晶化の過程を観察した結果、400℃程度で未知の結晶構造を持つ別の準安定相ができ、それが層状物質への変化を妨げていることがわかった(論文発表済)。加熱後の物性は、今のところ半導体特性を測定できない絶縁物である。欠陥を少なくする方法が必要であり、気相を経由する方法に切り替えて研究を進めている。
本研究に関連した報文は2件、図書は1件(1つの章を担当)、国際会議招待講演が1件である。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] In-situ TEM observations of the crystallization process of solution-prepared MoS2 amorphous particles2009

    • 著者名/発表者名
      A. Hanzawa, T. Shimada, 他4名
    • 雑誌名

      J. NanoScience and NanoTechnology 9(印刷中 掲載確定)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Slep-bunched Bi-terminated S,, 111... surfaces as a nanoscale orientation template for quasisingle crystalline epitaxial growth of thin film phase pentacene2008

    • 著者名/発表者名
      T. Shimada, 他7名
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett. 93

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 「ナノ粒子の創製と応用展開」(米澤編)中の「カルコゲナイド・クラスター」2008

    • 著者名/発表者名
      島田敏宏
    • 雑誌名

      フロンティア出版

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] magnetotransport properties of Fe/pentacene/Co:TiO2 junctions with Fe top contact electrodes prepared by thermal evaportation and pulsed laser deposition2008

    • 著者名/発表者名
      T. Shimada, H. Nogawa, T. Noguchi, Y. Furubayashi, Y. Yamamoto, Y. Hirose, T. Hitosugi, T. Hasegawa
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. 47

      ページ: 1184-1187

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] electron energy loss spectroscopy of ultrathin pentacene field effect transitors2007

    • 著者名/発表者名
      T. Shimada, K.Saiki
    • 雑誌名

      J. Electron Spectroscopy and Related Phenomena 154

      ページ: 119-122

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] orientation Control of standing epitaxial pentacene monolayers usin gsurface steps and in-plane band dispersion analysis by angle resolved photoelectron spectroscopy2007

    • 著者名/発表者名
      T. Suzuki, T. Shimada, K. Ueno, S. Ikeda, K. Saiki, T. Hasegawa
    • 雑誌名

      Mater. Res. Soc. Conf. Proc. 965

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Artificial grain alignment of organic crystalline thin films2008

    • 著者名/発表者名
      島田敏宏
    • 学会等名
      Materials Research Society (招待講演)
    • 発表場所
      米国 ボストン
    • 年月日
      2008-12-04
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] ナノ粒子の創製と応用展開(米澤編)、分担執筆2008

    • 著者名/発表者名
      島田敏宏
    • 総ページ数
      12
    • 出版者
      フロンティア出版
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.chem.s.u-tokyo.ac.jp/users/sschem/haselab/shimada/index.html

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

URL: 

公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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