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積層制御グラフェンの新規物性開拓

研究課題

研究課題/領域番号 24740216
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 物性Ⅱ
研究機関東北大学

研究代表者

菅原 克明  東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 助教 (70547306)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードグラフェン層間化合物 / ナノ材料 / 超薄膜 / 多層シリセン層間化合物 / 角度分解光電子分光 / グラフェン / 表面・界面物性
研究成果の概要

近年、有効質量ゼロのディラック電子をもつグラフェンの特異な物理現象解明に向けた基礎研究や応用研究が盛んに行われている。その一方で、グラフェン関連物質における積層数に依存した電子構造についていまだ明らかとされていない。そこで本研究では、グラフェン関連物質の一つであるグラファイト層間化合物を最も薄くした2層グラフェン層間化合物の作成とその電子状態を高分解能ARPESによって研究を行った。その結果、Caを挿入した2層グラフェン層間化合物において、バルク超伝導に重要な層間電子の観測に成功し、2次元超伝導の可能性を示唆するとともに、一部のπバンドが基板によって誘起された電荷密度波を示すことを見出した。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (18件) (うち招待講演 11件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Charge-density wave in Ca-intercalated bilayer graphene induced by commensurate lattice matching2015

    • 著者名/発表者名
      R. Shimizu, K. Sugawara, K. Kanetani, K. Iwaya, T. Sato, T. Takahashi, and T. Hitosugi
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 114 号: 14 ページ: 146103-146103

    • DOI

      10.1103/physrevlett.114.146103

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Direct observation of Dirac cone in multilayer silicene intercalation compound CaSi22015

    • 著者名/発表者名
      E. Noguchi, K. Sugawara, R. Yaokawa, T. Hitosugi, H. Nakano, and T. Takahashi
    • 雑誌名

      Advanced materials

      巻: 27 号: 5 ページ: 856-860

    • DOI

      10.1002/adma.201403077

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Anisotropic electron-phonon coupling in Rb-intercalated bilayer graphene2014

    • 著者名/発表者名
      J. Kleeman, K. Sugawara, T. Sato, and T. Takahashi
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 83 号: 12 ページ: 124715-124715

    • DOI

      10.7566/jpsj.83.124715

    • NAID

      210000133385

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] High quality three dimensional nanoporous graphene2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Ito, Y. Tanabe, H-J. Qiu, K. Sugawara, S. Heguri, N. H. Tu, K. Kim Huynh, T. Fujita, T. Takahashi, K. Tanigaki, M. W. Chen
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 126 号: 19 ページ: 4922-4926

    • DOI

      10.1002/ange.201402662

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 角度分解光電子分光によるグラフェン関連原子層物質の電子状態2014

    • 著者名/発表者名
      菅原克明 高橋隆
    • 雑誌名

      Journal of the Vacuum Society of Japan

      巻: 57 号: 11 ページ: 416-422

    • DOI

      10.3131/jvsj2.57.416

    • NAID

      130004706131

    • ISSN
      1882-2398, 1882-4749
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] “Metal Catalyst-Free Mist-Flow Chemical Vapor Deposition Growth of Single-Wall Carbon Nanotubes Using C60 Colloidal Solutions ”2014

    • 著者名/発表者名
      Y.Sun
    • 雑誌名

      Carbon

      巻: 68 ページ: 80-86

    • DOI

      10.1016/j.carbon.2013.10.038

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-Quality Three-dimensional Nanoporous Graphene2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Ito, Y. Tanabe, H. J. Qiu, K. Sugawara, S. Heguri, N. H. Tu, K. K. Huynh, T. Fujita, T. Takahashi, K. Tanigaki, M. W. Chen
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 126 号: 19 ページ: 141-145

    • DOI

      10.1002/anie.201402662

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ca-intercalated bilayer graphene: thinnest limit of superconducting C_6Ca2012

    • 著者名/発表者名
      K. Kanetani, K. Sugawara, T. Sato, R.Shimizu, K. Iwaya, T. Hitosugi, and T. Takahashi
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci., USA

      巻: vol.109 号: 48 ページ: 19610-19613

    • DOI

      10.1073/pnas.1208889109

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 高分解能ARPESによるグラフェン関連物質の電子構造研究2015

    • 著者名/発表者名
      菅原克明
    • 学会等名
      日本物理学会 第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京)
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 遷移金属ダイカルコゲナイド薄膜の高分解能ARPES2015

    • 著者名/発表者名
      菅原克明,田中祐輔,鈴木克郷,君塚平太,相馬清吾,佐藤宇史,高橋隆
    • 学会等名
      日本物理学会 第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京)
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 多層シリセン層間化合物CaSi2の高分解能ARPES2015

    • 著者名/発表者名
      野口英一,菅原克明,八百川律子,一杉太郎,中野秀之,高橋隆
    • 学会等名
      日本物理学会 第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京)
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] グラフェンを超える新材料シリセンの基盤電子構造2015

    • 著者名/発表者名
      菅原克明
    • 学会等名
      関西ナノテクノロジー推進会議 - カーボンナノ材料研究会 -
    • 発表場所
      大阪科学技術センター(大阪)
    • 年月日
      2015-03-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] High-resolution ARPES studies on the thinnest limit of graphite intercalation compounds2014

    • 著者名/発表者名
      Katsuaki Sugawara
    • 学会等名
      Recent Progress in Graphene Research 2014
    • 発表場所
      taipei(taiwan)
    • 年月日
      2014-09-22 – 2014-09-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高分解能ARPESによる2層グラフェン層間化合物の電子状態研究2014

    • 著者名/発表者名
      菅原克明
    • 学会等名
      ATI研究報告会
    • 発表場所
      お茶の水ガーデンシティ(東京)
    • 年月日
      2014-07-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 酸素吸着グラフェンの高分解能ARPES2014

    • 著者名/発表者名
      菅原克明、高橋徹、野口英一、James Kleeman、佐藤宇史、高橋隆
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 高分解能ARPESによるグラフェン/H-SiCの積層数依存性2014

    • 著者名/発表者名
      菅原克明、高橋徹、James Kleeman、 佐藤宇史、 高橋隆
    • 学会等名
      日本物理学会 第69回秋季大会
    • 発表場所
      東海大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] High-resolusion ARPES study of Ca- intercalated bilayer graphene2013

    • 著者名/発表者名
      Katsuaki Sugawara
    • 学会等名
      17th International Symposium on Intercalation Compounds
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] グラフェン及びグラフェン層間化合物の作成と応用展望2013

    • 著者名/発表者名
      菅原克明
    • 学会等名
      エレクトロニクス実装学会 2013年度第1回公開研究会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 積層制御グラフェン層間化合物の光電子分光2013

    • 著者名/発表者名
      菅原克明、金谷康平、佐藤宇史、高橋隆
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 原子層物質グラフェンおよび関連化合物の光電子分光 (招待講演)2013

    • 著者名/発表者名
      菅原克明
    • 学会等名
      第9回放射光表面顕微ナノ合同シンホシウム
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 原子膜物質の準粒子状態2013

    • 著者名/発表者名
      菅原克明
    • 学会等名
      日本物理学会 第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 2層グラフェン層間化合物C6AC6(A=Li,Ca)の電子構造解析2013

    • 著者名/発表者名
      菅原克明
    • 学会等名
      日本物理学会 第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 水素終端したSiC上の単層・多層グラフェンの高分解能ARPES2012

    • 著者名/発表者名
      菅原克明
    • 学会等名
      日本物理学会 2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] グラフェン及びグラフェン層間化合物の光電子分光2012

    • 著者名/発表者名
      菅原克明
    • 学会等名
      グラフェン研究会
    • 発表場所
      東京理科大学 神楽坂キャンパス
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] High-resolution ARPES studies of graphite intercalation compounds2012

    • 著者名/発表者名
      katsuaki sugawara
    • 学会等名
      International Conference on Emerging Advanced Nanomaterials
    • 発表場所
      Brisbane, Australia
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 2層グラフェン層間化合物の光電子分光

    • 著者名/発表者名
      菅原克明
    • 学会等名
      平成24 年度通研共同プロジェクト「グラフェンの精密な界面制御とナノデバイス応用」第一回研究会
    • 発表場所
      東北大学 電気通信研究所
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] Carbon-based Superconductors: Towards High-Tc Superconductivity, chapter 7, 180-1932014

    • 著者名/発表者名
      Katsuaki Sugawara, Takashi Takahashi
    • 総ページ数
      295
    • 出版者
      Pan Stanford Pub
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2020-05-15  

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