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グラフェンエッジ状態の精密エッジ化学

研究課題

研究課題/領域番号 25790002
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 ナノ構造化学
研究機関東京工業大学

研究代表者

藤井 慎太郎  東京工業大学, 理工学研究科, 流動研究員 (70422558)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードグラフェン / 電子物性 / プローブ顕微鏡 / 密度汎関数法 / 化学修飾 / ナノグラフェン / 走査型トンネル顕微鏡 / エッジ状態 / DFT / ナノ炭素材料
研究成果の概要

グラフェン端ではエッジの存在により、エッジ状態と呼ばれる特異な電子状態が存在することが知られている。しかしエッジ境界における原子レベルでの電子状態評価が困難であるため、エッジ状態の実験的評価が望まれている。本研究では、原子レベルで整ったグラフェン端構造を作製し、プローブ顕微鏡を駆使して原子レベルでの物性評価と第一原理計算に基づいたシミュレーションを行うことで、二水素化エッジ構造など様々な化学修飾グラフェン端の実験的同定にはじめて成功した。その結果、従来のπ電系の幾何学的自由度のみならず、化学的自由度を含めた、化学修飾による多様なエッジ電子状態に基づいた精密エッジ化学実現への道筋を見出した。

報告書

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

    (10件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Rectifying electron-transport properties through stacks of aromatic molecules inserted into a self-assembled cage2015

    • 著者名/発表者名
      S. Fujii, T. Tada, Y. Komoto, T. Osuga, T. Murase, M. Fujita, M. Kiguchi
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 137 号: 18 ページ: 5939-5947

    • DOI

      10.1021/jacs.5b00086

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Role of edge geometry and chemistry in the electronic properties of graphene nanostructures2014

    • 著者名/発表者名
      S. Fujii, M. Ziatdinov, M. Ohtsuka, K. Kusakabe M. Kiguchi, T. Enoki
    • 雑誌名

      Faraday Discussions

      巻: 173 ページ: 173-199

    • DOI

      10.1039/c4fd00073k

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Direct Imaging of Monovacancy-Hydrogen Complexes in a Single Graphitic Layer2014

    • 著者名/発表者名
      M. Ziatdinov, S. Fujii, K. Kusakabe, M. Kiguchi, T. Mori, and T. Enoki
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 89 号: 15 ページ: 155405-155405

    • DOI

      10.1103/physrevb.89.155405

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rearrangement of pi-Electron Network and Switching of Edge-Localized pi State in Reduced Graphene Oxide2013

    • 著者名/発表者名
      S. Fujii, T. Enoki
    • 雑誌名

      ACS NANO

      巻: 7 号: 12 ページ: 11190-11199

    • DOI

      10.1021/nn404937z

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electronic state of oxidized nanographene edge with atomically sharp zigzag boundaries2013

    • 著者名/発表者名
      M. Ohtsuka, S. Fujii, M. Kiguchi, T. Enoki
    • 雑誌名

      ACS NANO

      巻: 7 号: 8 ページ: 6868-6874

    • DOI

      10.1021/nn402047a

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nanographene and Graphene Edges: Electronic Structure and Nanofabrication2013

    • 著者名/発表者名
      S. Fujii and T. Enoki
    • 雑誌名

      Acc. Chem. Res

      巻: なし 号: 10 ページ: 2202-2210

    • DOI

      10.1021/ar300120y

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visualization of electronic states on atomically smooth graphitic edges with different types of hydrogen termination2013

    • 著者名/発表者名
      M. Ziatdinov, S. Fujii, K. Kusakabe, M. Kiguchi, T. Mori, and T. Enoki
    • 雑誌名

      Pyhs. Rev. B.

      巻: 87 号: 11 ページ: 115427-115427

    • DOI

      10.1103/physrevb.87.115427

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 表面一分子系の構造と電気輸送特性2016

    • 著者名/発表者名
      藤井慎太郎
    • 学会等名
      日本表面科学会・第一回関東支部講演大会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2016-04-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Chemistry and electronic structure at graphene edges2014

    • 著者名/発表者名
      S. Fujii
    • 学会等名
      Energy Materials Nanotechnology Fall Meeting (2014 EMN Fall Meeting)
    • 発表場所
      Orlando, Florida, USA
    • 年月日
      2014-11-22 – 2014-11-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Edge state at oxidized graphene boundaries

    • 著者名/発表者名
      S. Fujii, M. Ziatdinov, M. Ohtsuka, M. Kiguchi, T. Enoki
    • 学会等名
      Recent Progress in Graphene Research(RPGR2013)
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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