グラフェンの共鳴ラマン分光

• 研究課題/領域番号: 23710118
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: ナノ材料・ナノバイオサイエンス
• 研究機関: 仙台高等専門学校 (2013-2014); 東北大学 (2011-2012)
• 研究代表者: 佐藤 健太郎 仙台高等専門学校, 総合科学系, 助教 (90583550)
• 研究期間 (年度): 2011-04-28 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2013年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2011年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: グラフェン / 共鳴ラマン分光

研究成果の概要

グラフェンは原子１個分の厚さの炭素原子の膜からなる物質である。共鳴ラマン分光はグラフェンの光物性の研究に広く用いられてきた。ラマンスペクトルの理論的解析からはグラフェンの物性や試料評価のための豊富な知見を得られる。本研究では、１層、２層および３層グラフェンの光物性をラマン強度の数値計算によるラマンスペクトルの理論的解析から明らかにした。本研究成果は、３層グラフェンの積層構造がラマンスペクトルに現れるMバンドにより評価できることを明らかにした点など、共鳴ラマン分光によるグラフェンの試料評価への指針を示した。

研究成果

• [雑誌論文] Origin of van Hove singularities in twisted bilayer graphene (2015)
  • 著者名/発表者名: H.B. Ribeiro, K. Sato, G.S.N. Eliel, E.A.T. de Souza, Chun-Chieh Lu, Po-Wen Chiu, R. Saito, M.A. Pimenta
  • 雑誌名: Carbon 巻: 90 ページ: 138-145
  • DOI: 10.1016/j.carbon.2015.04.005
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] ate modulated Raman spectroscopy of graphene and carbon nanotubes (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Saito, K. Sato, P. T. Araujo, D. L. Mafra, M. S. Dresselhaus
  • 雑誌名: Solid State Communications 巻: 175 ページ: 18-34
  • DOI: 10.1016/j.ssc.2013.05.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evidence for structural phase transitions and large effective band gaps in quasi-metallic ultra-clean suspended carbon nanotubes (2013)
  • 著者名/発表者名: Shun-Wen Chang, Rohan Dhall, Moh Amer, Kentaro Sato, Riichiro Saito, Stephen Cronin
  • 雑誌名: Nano Research 巻: 6 号: 10 ページ: 736-744
  • DOI: 10.1007/s12274-013-0351-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic Raman scattering and the Fano resonance in metallic carbon nanotubes (2013)
  • 著者名/発表者名: E. H. Hasdeo, A. R. T. Nugraha, K. Sato, R. Saito, M. S. Dresselhaus
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 88 号: 11 ページ: 1151071-8
  • DOI: 10.1103/physrevb.88.115107
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coherent phonons in carbon nanotubes andgraphene (2013)
  • 著者名/発表者名: J. H. Kim, A. R. T. Nugraha, L. G. Booshehri, E. H. Haroz, K. Sato, G. D. Sanders, K. J. Yee, Y. S. Lim, C. J. Stanton, R. Saito, J. Kono
  • 雑誌名: Chem. Phys. 巻: 413 ページ: 55-80
  • DOI: 10.1016/j.chemphys.2012.09.017
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phonon self-energy corrections to nonzero wave-vector phonon modes in single-layer graphene (2012)
  • 著者名/発表者名: P. T. Araujo, D. L. Mafra, K. Sato, R. Saito, J. Kong, and M. S. Dresselhaus
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 巻: 109 号: 4
  • DOI: 10.1103/physrevlett.109.046801
  • 査読あり
• [雑誌論文] Zone folding effect in Raman G-band intensity of twisted bilayer graphene (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Sato, R. Saito, C. Cong, T. Yu, M. S. Dresselhaus
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 86 号: 12
  • DOI: 10.1103/physrevb.86.125414
  • 査読あり
• [雑誌論文] Using gate-modulated Raman scattering and electron-phonon interactions to probe single-layer graphene: A different approach to assign phonon combination modes (2012)
  • 著者名/発表者名: D. L. Mafra, J. Kong, K. Sato, R. Saito, M. S. Dresselhaus, P. T. Araujo
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 86 号: 19
  • DOI: 10.1103/physrevb.86.195434
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unraveling the interlayer-related phonon self-energy renormalization in bilayer graphene (2012)
  • 著者名/発表者名: P. T. Araujo, D. L. Mafra, K. Sato, R. Saito, J. Kong, M. S. Dresselhaus
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 2 号: 1
  • DOI: 10.1038/srep01017
  • 査読あり
• [雑誌論文] Raman Characterization of ABA- and ABC-Stacked Trilayer Graphene (2011)
  • 著者名/発表者名: C. Cong et al.
  • 雑誌名: ACS Nano 巻: 5 号: 11 ページ: 8760-8768
  • DOI: 10.1021/nn203472f
  • 査読あり
• [学会発表] G band intensity enhancement and origin of van Hove singularities of twisted bilayer graphene (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Sato, H. B. Ribeiro, G. S. N. Eliel, E. A. T. de Souza, C. C. Lu, P. W. Chiu, R. Saito, M. A. Pimenta
  • 学会等名: The 5th A3 symposium on emerging materials: sp2 Nanocarbon for Energy 2014
  • 発表場所: Nankai University, Tianjin, China
  • 年月日: 2014-10-20
• [学会発表] グラフェンとナノチューブの共鳴ラマン分光 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤健太郎
  • 学会等名: 第4回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン若手研究会
  • 発表場所: 愛知県名古屋市、名古屋大学、野依記念物質科学研究館
  • 年月日: 2014-09-02
  • 招待講演
• [学会発表] Raman spectra of twisted bilayer graphene (2014)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Sato
  • 学会等名: ナノカーボン研究会
  • 発表場所: 山形県山形市、たかみや瑠璃倶楽リゾート
  • 年月日: 2014-07-31
• [学会発表] 積層構造がねじれた2層グラフェンにおけるラマン強度増大と角度依存性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤健太郎、齋藤理一郎
  • 学会等名: 第46回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
  • 発表場所: 東京都、東京大学 伊藤国際学術研究センター 伊藤謝恩ホール
• [学会発表] 積層構造がねじれた2層グラフェンにおける共鳴ラマン強度と状態密度 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤健太郎
  • 学会等名: 2013年度第2回ナノカーボン研究会
  • 発表場所: 福島県福島市、高湯温泉
• [学会発表] Fermi energy dependent Raman spectra and electron-phonon interaction of graphene (2013)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Sato, Riichiro Saito
  • 学会等名: 4th A3 symposium on emerging materials: nanomaterials for energy and electronics
  • 発表場所: Daemyung Resort, Jeju, Korea
• [学会発表] グラフェンとナノチューブのG'バンドのフェルミエネルギー依存性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤健太郎、齋藤理一郎
  • 学会等名: 第45回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
  • 発表場所: 大阪府、大阪大学 大阪大学会館
• [学会発表] Fermi energy dependent Raman spectra of graphene (2013)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Sato
  • 学会等名: （公財）新世代研究所2013年第1回ナノカーボン研究会及び蔵王13研究会－ナノチューブ、グラフェン、ナノカーボンに関する研究会－
  • 発表場所: 山形県山形市、たかみや瑠璃倶楽リゾート
• [学会発表] G band Raman intensity of twisted bilayer graphene (2012)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Sato, Chunxiao Cong, Ting Yu, Riichiro Saito
  • 学会等名: 13th International Conference on the Science and Application of Nanotubes
  • 発表場所: Brisbane Convention & Exhibition Centre, Brisbane, Australia
• [学会発表] Raman intensity of twisted bilayer graphene (2012)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Sato
  • 学会等名: （公財）新世代研究所2012年第1回ナノカーボン研究会及び蔵王12研究会－ナノチューブ、グラフェン、ナノカーボンに関する研究会－
  • 発表場所: 山形県山形市、たかみや瑠璃倶楽リゾート
• [学会発表] 積層構造がねじれた２層グラフェンにおけるGバンド強度と結合状態密度 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤健太郎、齋藤理一郎、Chunxiao Cong、Ting Yu、Mildred S. Dresselhaus
  • 学会等名: 第43回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
  • 発表場所: 宮城県仙台市、東北大学百周年記念会館 川内萩ホール
• [学会発表] Raman enhancement of twisted bilayer graphene (2012)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Sato
  • 学会等名: Nanocarbons Research Committee
  • 発表場所: 東京都千代田区、龍名館
• [学会発表] 積層構造がねじれた2層グラフェンにおける二重共鳴ラマン強度 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤健太郎、齋藤理一郎
  • 学会等名: 日本物理学会 2012年秋季大会
  • 発表場所: 神奈川県横浜市、横浜国立大学
• [学会発表] Raman spectra and enhancement of twisted bilayer graphene (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Sato, R. Saito
  • 学会等名: 2012 A3 Symposium of Emerging Materials: Nanomaterials for Energy and Environments - ATI International Forum -
  • 発表場所: Conference Room of Nano Spin Building, Tohoku University, Sendai, Japan
• [学会発表] 積層構造がずれた二層グラフェンにおけるGバンド強度 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤健太郎、齋藤理一郎
  • 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
• [学会発表] グラフェンの内外二重共鳴ラマン散乱過程 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤健太郎、Daniela L. Mafra、Paulo T. Araujo、齋藤理一郎、Mildred. S. Dresselhaus
  • 学会等名: 第42回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学
• [学会発表] 二層と三層グラフェンの面外格子振動による二重共鳴ラマン強度 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤健太郎、齋藤理一郎
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋期大会
  • 発表場所: 富山大学
• [学会発表] Raman spectra on bilayer and trilayer graphene (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Sato, J. S. Park, C. Cong, T. Yu, R. Saito
  • 学会等名: NT11
  • 発表場所: ケンブリッジ大学、イギリス
• [備考] 仙台高等専門学校総合科学系（広瀬キャンパス）：佐藤 健太郎
  • URL: http://hirose.sendai-nct.ac.jp/~kentaro/
• [備考] 佐藤健太郎
  • URL: http://researchmap.jp/kentarosato1980/