| 研究課題/領域番号 |
20H00127
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分13:物性物理学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
町田 友樹 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (00376633)
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| 研究分担者 |
年吉 洋 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (50282603)
越野 幹人 大阪大学, 大学院理学研究科, 教授 (60361797)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
45,500千円 (直接経費: 35,000千円、間接経費: 10,500千円)
2022年度: 13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円)
2021年度: 14,690千円 (直接経費: 11,300千円、間接経費: 3,390千円)
2020年度: 17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
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| キーワード | グラフェン / 二次元層状物質 / MEMS / ファンデルワールス接合 / モアレ / 二次元結晶 / ツイスト角度 / 六方晶窒化ホウ素 / 二次元マテリアル / モアレポンプ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
「原子層モアレ電荷ポンプ」の概念を実現すべく、二次元層状物質と機械的な機構とを融合したファンデルワールスヘテロ構造を実現する。具体的には、MEMSと二次元物質とを組み合わせることにより、積層角度θ及び変位を精密に制御しながら、in situで伝導特性を測定できる機構を作製する。機械的な動きが電子輸送へと変換されるダイナミズムを二次元物質において観測する。積層構造内のθを精密に制御できるというこの機構の特徴を生かし、あらゆる二次元物質の組み合わせにおいてθの変化による物性の変調及び新規物性の観測を狙う。
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| 研究成果の概要 |
二次元層状物質とMicro Electro Mechanical Systems（微小電気機械システム、MEMS）を組み合わせた素子を構築すべく、MEMS素子上への原子層の安定的な転写法の開発をまず目指して実験を行った。ポリ塩化ビニル（PVC）粉末にと可塑剤（DOP）を混合し軟質PVC膜を作製し、可塑剤割合及び膜厚、PVC重合度を変化させて原子層転写実験を行った。膜厚及び可塑剤割合により原子層の転写挙動が大きく異なることを見出し、PVC膜からPVC膜への原子層の移動技術を確立した。さらに、MEMS素子のような凹凸表面上への転写も可能となっている。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究において塩化ビニルを用いた原子層の持ち上げ及び転写法の開発が進み、二次元層状材料の転写効率が飛躍的に向上した。二次元材料の転写は基礎・応用の両面において原子層科学の根本となるものであり、転写技術の向上は本研究分野において多大な貢献をするものである。
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