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相対論的単一粒子制御素子における電子軌道の観測と電磁波応答に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 25706030
研究種目

若手研究(A)

配分区分一部基金
研究分野 応用物理学一般
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構

研究代表者

森山 悟士  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 独立研究者 (00415324)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
25,480千円 (直接経費: 19,600千円、間接経費: 5,880千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2014年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2013年度: 19,370千円 (直接経費: 14,900千円、間接経費: 4,470千円)
キーワードグラフェン / hBN / 量子ホール効果 / 単電子輸送 / ナノ微細加工 / 量子デバイス / ナノ材料 / 小数電子素子 / 量子閉じ込め
研究成果の概要

本研究ではグラフェン量子ナノ構造と磁場の制御を駆使することによって, 有効質量0の相対論的粒子の性質を保持した電子を微小構造に閉じ込める素子の作製と, 閉じ込められた電子の軌道の解析を行った。また, グラフェンの量子物性を最大限に活用するための高移動度グラフェン素子を開発した。具体的には, 六方晶窒化ホウ素(hexagonal Boron Nitride: hBN)を基板およびグラフェンの表面を保護する膜としてカバーするデバイス構造を作製した。電子輸送測定の結果から高移動度グラフェン素子の実現, さらにグラフェンとhBNの結晶方位が揃っていることに起因する量子輸送現象の観測に成功した。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Field-induced confined states in graphene2014

    • 著者名/発表者名
      S. Moriyama, Y. Morita, E. Watanabe, and D. Tsuya
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 104 号: 5

    • DOI

      10.1063/1.4864074

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 短チャネルトンネルトランジスタにおける結合量子ドット的電子輸送とマイクロ波応答2016

    • 著者名/発表者名
      森山悟士, 森 貴洋, 大野圭司
    • 学会等名
      2016年第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] TFETにおけるチャージポンピングとスピン効果2016

    • 著者名/発表者名
      大野圭司, 森 貴洋, 森山悟士
    • 学会等名
      2016年第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 六方晶窒化ホウ素(hBN)/グラフェン/hBN構造におけるゼロ磁場中非局所抵抗2016

    • 著者名/発表者名
      小松克好, 渡辺英一郎, 津谷大樹, 渡邊賢司、谷口 尚, 森山悟士
    • 学会等名
      2016年第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication and transport characteristics of hexagonal boron nitride (hBN)/graphene/hBN heterostructures2016

    • 著者名/発表者名
      K. Komatsu, E. Watanabe, D. Tsuya, K. Watanabe, T. Taniguchi, and S. Moriyama
    • 学会等名
      MANA International Symposium 2016
    • 発表場所
      Tsukuba, Ibaraki, Japan
    • 年月日
      2016-03-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantum-dot transport in silicon-based tunnel field-effect transistors2016

    • 著者名/発表者名
      S. Moriyama, T. Mori, K. Ono
    • 学会等名
      MANA International Symposium 2016
    • 発表場所
      Tsukuba, Ibaraki, Japan
    • 年月日
      2016-03-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantum transport in hBN/graphene/hBN heterostructures with one-dimensional edge contacts2015

    • 著者名/発表者名
      K. Komatsu, E. Watanabe, D. Tsuya, K. Watanabe, T. Taniguchi, and S. Moriyama
    • 学会等名
      ISANN2015, The 2015 International Symposium on Advanced Nanodevices and Nanotechnology
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-11-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Field-induced confinement and quantum transport in graphene2014

    • 著者名/発表者名
      S. Moriyama, Y. Morita, E. Watanabe, D. Tsuya
    • 学会等名
      Pacific Rim Symposium on Surfaces, Coatings and Interfaces (PacSurf2014)
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      2014-12-07 – 2014-12-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Electron transport through field-induced quantum dots in graphene2013

    • 著者名/発表者名
      S. Moriyama, Y. Morita, E. Watanabe, D. Tsuya
    • 学会等名
      14th Edition of the “Trends in NanoTechnology” International Conference (TNT2013)
    • 発表場所
      Seville, Spain
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Electron transport in ultra-thin gold nanowires as quantum dots2013

    • 著者名/発表者名
      S. Moriyama, M. Yoshihira, Y. Morita, H. Guerin, Y. Ochi, H. Kura, T. Ogawa, T. Sato and H. Maki
    • 学会等名
      International Symposium on Advanced Nanodevices and Nanotechnology (ISANN2013)
    • 発表場所
      Kauai, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Superconducting fluctuations and phase slips in NbN nanowires on suspended carbon nanotubes2013

    • 著者名/発表者名
      S. Moriyama, T. Hashimoto, Y. Morita, K. Masuda, N. Miki, and H. Maki
    • 学会等名
      International Symposium on Quantum Fluids and Solids (QFS2013)
    • 発表場所
      Matsue, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2019-07-29  

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