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炭素系特異磁性の発現とその起源

研究課題

研究課題/領域番号 19656012
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 薄膜・表面界面物性
研究機関東京大学

研究代表者

斉木 幸一朗  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (70143394)

研究分担者 池田 進  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教 (20401234)
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
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2008年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2007年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
キーワードグラフェン / カーボンナノウォール / 化学気相成長 / エッジ状態 / ジグザグ端 / 走査トンネル顕微鏡 / モアレ縞 / 仕事関数 / 走査トンネル顕徴鏡
研究概要

A.ナノグラフェンの作製と磁性起源の研究 Pt基板上ヘベンゼンを暴露吸着し,高温アニールによって成長したナノグラフェンの走査トンネル顕微鏡(STM)観察を継続し,詳細な解析をおこなった.本来不安定なジグザグ端が70%以上の頻度で現れる実験事実に対し考察を加え,平衡形としてはアームチェア端により囲まれた形状が安定なことが表面エネルギーとウルフの定理によって説明されるが,ベンゼンが縮合重合する過程を考慮すると,ジグザグ端は成長速度が遅れることによって成長形として現れる可能性があることを見出した.表面磁気光学力-効果(SMOKE)による磁気特性の測定で,ナノグラフェン試料の17個のうち8個の試料について室温において磁化曲線にヒステリシスが観測され,なんらかの磁気秩序状態の存在が示唆された.再現性や試料と磁気特性の相関について測定を継続中である.
B.カーボンナノウォールの作製と磁性起源の探究 グラフェンのシートが基板に垂直に立つカーボンナノウォール(以下ナノウォール;CNW)の種々の基板上への成長条件を探索した.導電性の高い金属基板上への成長で成長速度が高いことをすでに報告しているが,半導体基板上の成長においてもプラズマ生成時の圧力を増加させると成長速度が上がることを見出した.CNW試料の表面磁気光学力-効果測定をおこなったが,現在までのところ磁気秩序発現の証左は得られていない.これはCNWの上端がアームチェア端で覆われているためと思われる.
以上,グラフェンの端構造に由来する磁気秩序状態研究の端緒を拓けたと考えられる.

報告書

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

    (6件)

すべて 2008 2007 その他

すべて 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [学会発表] ナノグラフェン端の構造と電子状態2008

    • 著者名/発表者名
      斉木幸一朗, 山本麻由, 圓谷志郎
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      日本大学
    • 年月日
      2008-03-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Electronic states of graphene edges and possibility of magnetic orderin2008

    • 著者名/発表者名
      K. Saiki
    • 学会等名
      Indo-Japan Workshop on Novel Magnetic Ordering in Nanostructured Materials
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Pt(111)面上に成長したナノグラフェンのエッジ状態2008

    • 著者名/発表者名
      山本麻由,小幡誠司,斉木幸一朗
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      盛岡
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Structural analysis and edge state of nanographene on Pt(111)2007

    • 著者名/発表者名
      M. Yamamoto, S. Entani, S. Ikeda, K. Saiki
    • 学会等名
      15th International Colloquium of Scanning Probe Microscopy
    • 発表場所
      熱川ハイツ
    • 年月日
      2007-12-06
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] CVD法により成長したカーボンナノウォールの電子分光2007

    • 著者名/発表者名
      白山和久, 圓谷志郎, 薬袋裕介, 池田進, 佐々木岳彦, 斉木幸一朗
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2007-09-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://yukimuki.k.u-tokyo.ac.jp/jpf/saiki-cJ.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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