グラフェンのモアレ様ポテンシャル分布を利用する有機半導体薄膜の制御

• 研究課題/領域番号: 24760023
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 薄膜・表面界面物性
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 山田 洋一 筑波大学, 数理物質系, 講師 (20435598)
• 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: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: grapehe / モアレ / 有機半導体 / アルカリドーピング / グラフェン / graphene / 自己組織化

研究成果の概要

本研究では、金属単結晶グラフェン上に生じるモアレポテンシャル分布を利用して、有機半導体薄膜の制御を行う。このとき、特に、グラフェン上での有機薄膜のアルカリ金属ドーピングによる電子状態の制御を狙う。本研究期間内では、主に(1)グラフェンのモアレ分布自体の評価と、(2)有機薄膜へのアルカリドープの評価を行った。
(1)モアレポテンシャル分布は、超音速He原子線散乱によりおこなった。この結果、モアレ分布と、グラフェン-基板間結合の関係が、定量的に明らかになった。
(2)有機薄膜のアルカリドープの研究では、STMにより、ドープに伴う分子レベルの構造の変化と電子状態改質との関係を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Probing interlayer interactions between graphene and metal substrates by Supersonic Rare-Gas Atom Scattering (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Shichibe, Y. Satake, K. Watanabe, A. Kinjyo, A. Kunihara, Y. Yamada, M Sasaki, W. W. Hayes and J. R. Manson
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 91 号: 15 ページ: 155403-155403
  • DOI: 10.1103/physrevb.91.155403
  • NAID: 120007130291
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] In situ synchrotron radiation photoemission study of ultrathin surface oxides of Ge(111)-c(2 ' 8) induced by supersonic O2 beams (2015)
  • 著者名/発表者名: Ryuta Okada, Akitaka Yoshigoe, Yuden Teraoka, Yoichi Yamada, and Masahiro Sasaki
  • 雑誌名: Appl. Phys. Express 巻: 8 号: 2 ページ: 025701-025701
  • DOI: 10.7567/apex.8.025701
  • NAID: 210000137404
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Synthesis of graphene nanoribbons from amyloid fibrils by solid-phase graphitization using liquid gallium catalyst (2014)
  • 著者名/発表者名: K.Murakami, T.Dong, Y.Kajiwara, T.Hiyama, R.Ueki, G.Ohashi, K.Shiraki, Y.Yamada and J.Fujita
  • 雑誌名: 2014MRS Proceedings 巻: 1658 ページ: 1658-1658
  • DOI: 10.1557/opl.2014.502
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reordering and Disordering of Copper Hexadecafluorophthalocyanine Monolayer by K Doping (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuri Hasegawa, *Yoichi Yamada, Masahiro Sasaki
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: 118 号: 42 ページ: 24490-24490
  • DOI: 10.1021/jp506682t
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Well-Ordered Monolayers of Alkali-doped Coronene and Picene: Molecular Arrangements and Electronic structures (2014)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Yano , Megumi Endo , Yuri Hasegawa , Ryosuke Okada , Yoichi Yamada, Masahiro Sasaki
  • 雑誌名: J. Chem. Phys 巻: 141 号: 3 ページ: 034708-034708
  • DOI: 10.1063/1.4887776
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Charge-Separated Fmoc-peptide β-Sheets: Sequence-Secondary Structure Relationship for Arranging Charged Side Chains on Both Sides (2014)
  • 著者名/発表者名: Toru Nakayama,Taro Sakuraba, Shunsuke Tomita, Akira Kaneko, Eisuke Takai, Kentaro Shiraki, Kentaro Tashiro, Noriyuki Ishii, Yuri Hasegawa, Yoichi Yamada, Reiji Kumai, and Yohei Yamamoto
  • 雑誌名: Asian J. Org. Chem. 巻: 3 号: 11 ページ: 1182-1182
  • DOI: 10.1002/ajoc.201402129
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Microscopic structure of K-doped organic monolayers (2014)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Yano, Ryosuke Okada, Megumi Endo, Ryosuke Shimizu, Yuri Hasegawa, Yoichi Yamada* and Masahiro Sasaki
  • 雑誌名: e-Journal of Surface Science and Nanotechnology 巻: -
  • NAID: 130004438894
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cysteine Inhibits Amyloid Fibrillation of Lysozyme and Directs the Formation of Small Worm-Like Aggregates through Non-Covalent Interactions (2014)
  • 著者名/発表者名: Eisuke Takai, Ken Uda, Shuhei Matsushita, Yui Shikiya, Yoichi Yamada, and Kentaro Shiraki, Tamotsu Zako and Mizuo Maeda
  • 雑誌名: Biotechnol Progress 巻: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] SCANNING ELECTRON MICROSCOPE IMAGING OF AMYLOID FIBRILS (2014)
  • 著者名/発表者名: Eisuke Takai, Gai Ohashi, Ryuichi Ueki, Yoichi Yamada, Jun-Ichi Fujita, Kentaro Shiraki
  • 雑誌名: American Journal of Biochemistry and Biotechnology 巻: 10 号: 1 ページ: 31-39
  • DOI: 10.3844/ajbbsp.2014.31.39
  • 査読あり
• [雑誌論文] 膠膜表面に及ぼす加熱処理の影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 福田 喜美子、長谷川 友里、松井 暁子、山田 洋一、佐々木 正洋、白木 賢太郎
  • 雑誌名: C & I Commun 巻: 38 ページ: 8-11
  • 査読あり
• [雑誌論文] coronene単分子層へのアルカリ金属吸着 (2013)
  • 著者名/発表者名: 遠藤めぐみ、矢野雅大、長谷川友里、岡田遼介、山田 洋一、佐々木正洋
  • 雑誌名: 表面科学 巻: 34 ページ: 432-436
  • NAID: 10031190599
  • 査読あり
• [雑誌論文] coronene単分子層へのアルカリ金属吸着 (2013)
  • 著者名/発表者名: 遠藤めぐみ、矢野雅大、長谷川友里、岡田遼介、山田洋一、佐々木正洋
  • 雑誌名: 表面科学 巻: in press
  • NAID: 10031190599
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ordering of C_<60> on one-dimensional template of single-domain Ge(110)-16x2 and Si(110)-16x2 surfaces (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Yokoyama, A. Sinsarp, Y. Yamada, H. Asaoka and M. Sasaki
  • 雑誌名: Appl. Phys. Express 巻: 5 号: 2 ページ: 25203-25203
  • DOI: 10.1143/apex.5.025203
  • 査読あり
• [学会発表] 先鋭化したシャープペンシル芯からの電界電子放出 (2015)
  • 著者名/発表者名: 明神 拓真、麻薙 健、堀江 翔太、山田 洋一、佐々木 正洋
  • 学会等名: 第62回応用物理学会春期学術講演会
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス
  • 年月日: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [学会発表] Ge(100)表面の大気酸化物の放射光光電子分光分析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉越 章隆、岡田 隆太、岩井 優太郎、寺岡 有殿、山田 洋一、佐々木 正洋
  • 学会等名: 第62回応用物理学会春期学術講演会
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス
  • 年月日: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [学会発表] DNTT多層膜の成長過程の分子レベル観察 (2015)
  • 著者名/発表者名: 長谷川 友里、山田 洋一、佐々木 正洋、若山 裕
  • 学会等名: 第62回応用物理学会春期学術講演会
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス
  • 年月日: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [学会発表] Ge(110)表面におけるPt／Auナノワイヤー単一ドメインの作製 (2015)
  • 著者名/発表者名: 渡邉 貴弘、石津 友康、山田 洋一、佐々木 正洋
  • 学会等名: 第62回応用物理学会春期学術講演会
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス
  • 年月日: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [学会発表] 超音速希ガス原子線を用いたPt(111)上のgrapheneとh-BNの状態計測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 生津 達也、金城 厚、國原 淳、山田 洋一、佐々木 正洋
  • 学会等名: 第62回応用物理学会春期学術講演会
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス
  • 年月日: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [学会発表] Molecular arrangements and electronic modification of coronene and picene monolayers by K-doping (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Yano, M. Endo, R. Okada, Y. Hasegawa, Y, Yamada, M. Sasaki
  • 学会等名: Pacific Rim Symposium on Surfaces, Coatings and Interfaces (PacSurf 2014)
  • 発表場所: Hapna Beach Prince Hotel, Hawaii
  • 年月日: 2014-12-07 – 2014-12-11
• [学会発表] Well-Ordered Monolayers of Alkali-doped Coronene and Picene (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamada, M. Yano, M. Endo, R. Shimizu, Y. Hasegawa, M. Sasaki
  • 学会等名: Pacific Rim Symposium on Surfaces, Coatings and Interfaces (PacSurf 2014)
  • 発表場所: Hapna Beach Prince Hotel, Hawaii
  • 年月日: 2014-12-07 – 2014-12-11
• [学会発表] Synchrotron Radiation Photoelectron Spectroscopy Study on Surface Oxidation of Ge(100) and Ge(111) at Room Temperature (2014)
  • 著者名/発表者名: A. Yoshigoe, R. Okada, Y. Teraoka, Y. Yamada, M. Sasaki
  • 学会等名: Pacific Rim Symposium on Surfaces, Coatings and Interfaces (PacSurf 2014)
  • 発表場所: Hapna Beach Prince Hotel, Hawaii
  • 年月日: 2014-12-07 – 2014-12-11
• [学会発表] Kドープしたフタロシアニン単分子層の分子レベル構造と電子状態 (2014)
  • 著者名/発表者名: 長谷川友里、山田洋一、佐々木正洋、若山裕
  • 学会等名: 第34回表面科学学術講演会
  • 発表場所: 島根県立産業交流会館(島根県松江市）
  • 年月日: 2014-11-06 – 2014-11-08
• [学会発表] Li内包C60の電子物性評価と電気二重層キャパシタへの応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤翔、山田洋一、佐々木正洋、境誠司、權 垠相、笠間泰彦
  • 学会等名: 第34回表面科学学術講演会
  • 発表場所: 島根県立産業交流会館(島根県松江市）
  • 年月日: 2014-11-06 – 2014-11-08
• [学会発表] He原子線散乱によるアルカリドーピングした有機単分子層の構造計測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 國原淳、金城厚、生津達也、山田洋一、佐々木正洋
  • 学会等名: 第34回表面科学学術講演会
  • 発表場所: 島根県立産業交流会館(島根県松江市）
  • 年月日: 2014-11-06 – 2014-11-08
• [学会発表] 金属及び半導体表面上でのpicene分子膜の成長過程計測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 清水亮介、矢野雅大、遠藤めぐみ、佐々木正洋、山田洋一
  • 学会等名: 第34回表面科学学術講演会
  • 発表場所: 島根県立産業交流会館(島根県松江市）
  • 年月日: 2014-11-06 – 2014-11-08
• [学会発表] He原子線散乱を用いたKドープ coronene分子層の構造変化の計測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 國原淳，七辺寛幸，金城厚，山田洋一，佐々木正洋
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春期学術講演会
  • 発表場所: 青山学院大学相模原キャンパス
• [学会発表] Kドープしたpicene単分子層の微視的構造 (2014)
  • 著者名/発表者名: 清水亮助，矢野雅大，岡田遼介，遠藤めぐみ，山田洋一，佐々木正洋
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春期学術講演会
  • 発表場所: 青山学院大学相模原キャンパス
• [学会発表] K ドープされたフタロシアニン単分子膜の秩序形成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 長谷川友里,山田洋一,佐々木正洋,若山裕
  • 学会等名: 2013年真空・表面科学合同講演会
  • 発表場所: つくば国際会議場
• [学会発表] 超音速希ガス原子線散乱による金属基板上単層grapheneの計測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 七辺寛幸，金城厚，國原淳，山田洋一，佐々木正洋
  • 学会等名: 第74回応用物理学会秋期学術講演会
  • 発表場所: 同志社大学京田辺キャンパス
• [学会発表] Alkali Adsorption on Coronene Monolayer (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamada, M. Yano、M. Endo, Y. Hasegawa R. Okada, M. Sasaki
  • 学会等名: NIMS conference 2013
  • 発表場所: EPOCAL筑波
  • 招待講演
• [学会発表] 異なる基板上のcoronene分子層へのカリウム吸着 (2013)
  • 著者名/発表者名: 矢野雅大，遠藤めぐみ，長谷川友里，岡田遼介，石津友康，山田洋一，佐々木正洋
  • 学会等名: 第74回応用物理学会秋期学術講演会
  • 発表場所: 同志社大学京田辺キャンパス
• [学会発表] Microscopic of Structure of metal-doped Organic layers (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamada, M. Yano, M. Endo, R. Okada, Y. Hasegawa, and M. Sasaki
  • 学会等名: ACSIN-12
  • 発表場所: つくば国際会議場
• [学会発表] K and Li Adsorption on Coronene layers on Different Substrates (2013)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Yano Megumi Endo, Yuri Hasegawa, Ryosuke Okada, Yoichi Yamada and Masahiro Sasaki
  • 学会等名: NIMS conference 2013
  • 発表場所: EPOCAL筑波
• [学会発表] 超音速希ガス原子線散乱による金属基板上単層grapheneの振動状態計測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 金城厚、七辺寛幸、山田洋一、佐々木正洋
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
• [学会発表] 希ガス原子線散乱による有機単分子層の計測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 渡邊研人、七辺寛幸、山田洋一、佐々木正洋
  • 学会等名: 表面科学会
  • 発表場所: 東北大学片平キャンパス
• [学会発表] 超音速希ガス原子線散乱による有機単分子層の計測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 七辺寛幸、渡邊研人、山田洋一、佐々木正洋
  • 学会等名: 真空に関する連合講演会
  • 発表場所: 甲南大学ポートアイランドキャンパス
• [備考] 佐々木山田研究室
  • URL: http://bukko.bk.tsukuba.ac.jp/~surflab/