人工一次元π電子系の創出とその電子状態の完全制御

• 研究課題/領域番号: 22655063
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機能材料・デバイス
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 南任 真史 独立行政法人理化学研究所, 石橋極微デバイス工学研究室, 専任研究員 (90300889)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 3,400千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 300千円); 2011年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2010年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
• キーワード: 自己組織化 / 表面・界面物性 / ナノ材料 / 物性実験 / π共役電子系 / 磁性

研究概要

直線的な単原子ステップが平行かつ均一に走る単結晶の微傾斜面上に、炭化水素分子を吸着・拡散させ、ステップでトラップすることで一次元的に配列し、基板を加熱して脱水素化を図り、炭素の一次元構造を形成した。供給する分子の種類や量、基板の材質や面方位、加熱温度や温度勾配などの諸条件を変えることで、その構造を制御することに成功した。基板としてPt(997)面やNi(755)面、Si(111)やSi(100)の1.5°off面などを、炭化水素分子としてプロピレンやベンゼンなどを用いることで、zigzag端やarmchair端を持つグラフェンのナノリボンやその他の一次元構造が形成されることが確認され、現在、それらの電子構造の観察を進めている。

研究成果

• [雑誌論文] Metal-insulator Transition Sustained by Cr-doping in V2O3 Nanocrystals (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Ishiwata, T. Shiraishi, N. Ito, S. Suehiro, T. Kida, H. Ishii, Y. Tezuka, Y. Inagaki, T. Kawae, H. Oosato, E. Watanabe, D. Tsuya, M. Nantoh, and K. Ishibashi
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 巻: 100
• [雑誌論文] Metal-insulator Transition Sustained by Cr-doping in V_2O_3 Nanocrystals (2012)
  • 著者名/発表者名: Y.Ishiwata, et al
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 100 号: 4 ページ: 0431031-3
  • DOI: 10.1063/1.3679396
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanoscale Structural Variation Observed on the Vicinal SrTiO3(001) Surface (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Shiraki, M. Nantoh, S. Katano, and M. Kawai
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 巻: 96
• [雑誌論文] Nanoscale Structural Variation Observed on the Vicinal SrTiO_3(001) Surface. (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Shiraki, et.al.
  • 雑誌名: Applied Physics Letter 巻: 96
  • 査読あり
• [学会発表] TiドープV_2O_3ナノ結晶の金属絶縁体転移 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石渡洋一, 他
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学西宮上ヶ原キャンパス
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] 金属単結晶微傾斜面に形成したカーボンナノワイヤー (2010)
  • 著者名/発表者名: 南任真史, 他
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府堺市・大阪府立大学中百舌鳥キャンパス
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] 金属単結晶微傾斜面に形成したカーボンナノワイヤー (2010)
  • 著者名/発表者名: 南任真史、加藤浩之、川合真紀
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪