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ナノ構造制御によるグラフェンの高機能化デザイン

研究課題

研究課題/領域番号 26390062
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 薄膜・表面界面物性
研究機関東京工業大学

研究代表者

藤本 義隆  東京工業大学, 理学院, 研究員 (70436244)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014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 / 異種原子ドープ / ガス吸着 / ドーピング / 第一原理計算 / カーボン系ナノ物質
研究成果の概要

異種原子をドープしたグラフェンへの不純物分子の吸着・反応性について調べ、電子状態の制御や新たな物性発現、またデバイス応用へ提案することを目的として研究を展開した。水素分子などの分子は、窒素ドープグラフェン上で解離吸着することから、ガスセンサーや水素貯蔵といったデバイス材料として有用であること、また、ホウ素ドープグラフェンでは窒素酸化物ガスが吸着することから、環境汚染型ガスセンサーとして有用であることが明らかになった。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (59件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 15件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 10件) 学会発表 (40件) (うち国際学会 18件、 招待講演 13件) 図書 (4件)

  • [雑誌論文] First-principles theoretical investigation of graphene layers for sensor applications2017

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto Yoshitaka
    • 雑誌名

      Nanomaterials and Nanotechnology

      巻: 7 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1177/1847980417737645

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Formation and Physical Properties of h-BN Atomic Layers: A First-Principles Density-Functional Study2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujimoto
    • 雑誌名

      Advances in Materials Science and Engineering

      巻: 2017 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1155/2017/2676432

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Energetics and scanning tunneling microscopy images of B and N defects in graphene bilayer2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujimoto, S. Saito
    • 雑誌名

      Springer Proceedings in Physics

      巻: 186 ページ: 107-112

    • DOI

      10.1007/978-3-319-46601-9_13

    • ISBN
      9783319466002, 9783319466019
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Interlayer distances and band-gap tuning of hexagonal boron-nitride bilayers2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujimoto, S. Saito
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 124 号: 5 ページ: 584-586

    • DOI

      10.2109/jcersj2.15285

    • NAID

      130005149945

    • ISSN
      1348-6535, 1882-0743
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Gas adsorption, energetics and electronic properties of boron- and nitrogen-doped bilayer graphenes2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujimoto, S. Saito
    • 雑誌名

      Chemical Physics

      巻: 478 ページ: 55-61

    • DOI

      10.1016/j.chemphys.2016.05.014

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Band engineering and relative stabilities of hexagonal boron-nitride bilayers under biaxial strains2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujimoto, S. Saito
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 94 号: 24 ページ: 245427-245427

    • DOI

      10.1103/physrevb.94.245427

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effects of strain on carbon donors and acceptors in hexagonal boron-nitride monolayers2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujimoto, S. Saito
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 93 号: 4 ページ: 45402-45402

    • DOI

      10.1103/physrevb.93.045402

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Atomic geometries and electronic structures of hexagonal boron-nitride bilayers under strain2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujimoto, S. Saito
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 123 号: 1439 ページ: 576-578

    • DOI

      10.2109/jcersj2.123.576

    • NAID

      130005085547

    • ISSN
      1348-6535, 1882-0743
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Electronic Structures and Stabilities of bilayer graphene doped with boron and nitrogen2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujimoto, S. Saito
    • 雑誌名

      Surface Science

      巻: 印刷中 ページ: 57-61

    • DOI

      10.1016/j.susc.2014.11.013

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書 2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Formation, Energetics and Electronic Properties of Graphene Monolayer and Bilayer Doped with Heteroatoms2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujimoto
    • 雑誌名

      Advances in Condensed Matter Phyics

      巻: 2015 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1155/2015/571490

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Adsorption of Molecules on Nitrogen-Doped Graphene: A First-Principles Study2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujimoto, S. Saito
    • 雑誌名

      JPS Conference Proceedings

      巻: 4

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Atomic geometries and electronic structures of hexagonal boron-nitride bilayers under strain2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujimoto, S. Saito
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 印刷中

    • NAID

      130005085547

    • 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] Hydrogen adsorption and anomalous electronic properties of nitrogen-doped graphene2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujimoto, S. Saito
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 115 号: 15 ページ: 1537011-7

    • DOI

      10.1063/1.4871465

    • 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] Electronic structures of hexagonal boron-nitride monolayers: strain-induced effects2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujimoto, T. Koretsune, S. Saito
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 122 ページ: 346-348

    • NAID

      130004950951

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electronic structures of carbon-doped hexagonal boron nitride sheet: A density-functional study2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujimoto, T. Koretsune, S. Saito
    • 雑誌名

      JPS Conference Procededings

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Gas adsorption, stabilities and electronic properties of graphene monolayers and bilayers doped with B and N2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujimoto and S. Saito
    • 学会等名
      APS March Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Band Structure Engineering in C-doped Boron-Nitride Atomic-Layer Materials via Interlayer Interaction and Electron Correlation2018

    • 著者名/発表者名
      S. Saito, T. Haga and Y. Fujimoto
    • 学会等名
      APS March Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] First-principles Theoretical Design and Analysis of Graphene for Sensor Applications2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujimoto
    • 学会等名
      European Advanced Energy Materials Congress
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Strain, stabilities and electronic properties of hexagonal BN bilayers2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujimoto, S. Saito
    • 学会等名
      APS March Meeting 2017
    • 発表場所
      New Orleans, USA
    • 年月日
      2017-03-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Doping and Electronic Properties of Boron-Nitride Nanotubes2017

    • 著者名/発表者名
      S. Saito, Y. Fujimoto
    • 学会等名
      APS March Meeting 2017
    • 発表場所
      New Orleans, USA
    • 年月日
      2017-03-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Gas Adsorption Effects on Stabilities and Electronic Properties of Graphene Bilayers2017

    • 著者名/発表者名
      藤本義隆、斎藤晋
    • 学会等名
      第52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
      東京大学伊藤国際学術センター
    • 年月日
      2017-03-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] First-Principles Theoretical Design and Analysis of Graphene Layers for Sensing Application2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujimoto
    • 学会等名
      The 6th Conference on Nanomaterials
    • 発表場所
      Bangkok, Thailand
    • 年月日
      2017-01-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Strain induced effects of hexagonal boron nitride atomic layers: A first-principles density-functional investigation2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujimoto
    • 学会等名
      19th Nano Congress for Next Generation
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] First-principles Theoretical Investigation of Graphene for Sensor Applications2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujimoto
    • 学会等名
      8th Annual Congress on Analytical and Bioanalytical Techniques
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Gas adsorption effects on graphene doped with B and N atoms: a first-principles study2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujimoto and S. Saito
    • 学会等名
      10th International Conference on Science and Technology of Advanced Ceramics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Gas Adsorption Effects on Stabilities and Electronic Properties of Monolayer Graphene for Sensor Applications: A First-Principles Study2017

    • 著者名/発表者名
      藤本義隆、斎藤晋
    • 学会等名
      第53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
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ドープされたグラフェンへの環境汚染ガス吸着2017

    • 著者名/発表者名
      藤本義隆、斎藤晋
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Cドープされたh-BN膜とグラフェンからなる複合原子膜の電子物性2017

    • 著者名/発表者名
      芳賀太史、藤本義隆、斎藤晋
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 三層系h-BN膜の安定積層構造と電子状態2017

    • 著者名/発表者名
      松浦雄斗、藤本義隆、斎藤晋
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] CドープされたBNナノチューブの電子構造と不純物状態2017

    • 著者名/発表者名
      斎藤晋、藤本義隆、芳賀太史
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Strain, energetics and electronic properties of h-BN atomic layers2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujimoto, S. Saito
    • 学会等名
      International Symposium on Carbon Nanotube in Commemoration of its Quarter-Century Anniversary
    • 発表場所
      東京工業大学蔵前会館
    • 年月日
      2016-11-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] First-principles theoretical design and analysis of graphene layers for sensing application2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujimoto
    • 学会等名
      International Conference and Exhibition on Nanomedicine and Nanotechnology
    • 発表場所
      Baltimore, USA
    • 年月日
      2016-10-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 窒化ホウ素二層原子膜の歪み印加効果2016

    • 著者名/発表者名
      藤本義隆、斎藤晋
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] BNナノチューブへの不純物ドーピング2016

    • 著者名/発表者名
      斎藤晋、藤本義隆
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Strain Modulation of Electronic Properties in Hexagonal Boron-Nitride Atomic Layers2016

    • 著者名/発表者名
      藤本義隆、斎藤晋
    • 学会等名
      第51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
      北海道立道民活動センター
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] BNナノチューブへの不純物ドーピング2016

    • 著者名/発表者名
      斎藤晋、藤本義隆
    • 学会等名
      第51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
      北海道立道民活動センター
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Doping and interlayer interaction in h-BN monolayer and bilayer sheets2016

    • 著者名/発表者名
      S. Saito, Y. Fujimoto
    • 学会等名
      Seventeenth International Conference on the Science and Application of Nanotubes and Low-dimensional Materials
    • 発表場所
      Vienna, Austria
    • 年月日
      2016-08-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Doping, strain engineering, and interlayer interaction in bilayer hexagonal boron nitride sheets2016

    • 著者名/発表者名
      S. Saito, Y. Fujimoto
    • 学会等名
      APS March Meeting 2016
    • 発表場所
      Baltimore, USA
    • 年月日
      2016-03-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Physical and chemical properties of atomic layered materials from a first-principles density-functional study2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujimoto
    • 学会等名
      2016 Asia-SAME Conference on Materials Science and Engineering
    • 発表場所
      Changsha, China
    • 年月日
      2016-03-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A first principles study on physical and chemical properties of carbon nanomaterials2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujimoto
    • 学会等名
      The 3rd Conference on New Advances in Condensed Matter Physics
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2016-02-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Stabilities and electronic structures of bilayer graphene doped with B and N atoms: A first-principles study2015

    • 著者名/発表者名
      S. Saito, Y. Fujimoto
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Energetics and electronic properties of B and N defects in graphene layered materials2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujimoto
    • 学会等名
      International Conference on Small Science 2015
    • 発表場所
      Phuket, Thailand
    • 年月日
      2015-11-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Formation, stabilities and scanning tunneling microscopy images of impurity defects in atomic layered materials2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujimoto
    • 学会等名
      3rd International Multidisciplinary Microscopy and Microanalysis Congress & Exhibition
    • 発表場所
      Oludeniz, Turkey
    • 年月日
      2015-10-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] BおよびNドープされた2層グラフェンの電子物性2015

    • 著者名/発表者名
      藤本義隆, 斎藤晋
    • 学会等名
      第49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
      北九州国際会議場、北九州市
    • 年月日
      2015-09-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Energetics and electronic structures of substitutional B and N defects in bilayer graphene2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujimoto, S. Saito
    • 学会等名
      The Sixteenth International Conference on the Science and Application of Nanotubes
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      2015-06-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 不純物ドープされた二層グラフェンの安定性と電子構造2015

    • 著者名/発表者名
      藤本義隆、斎藤晋
    • 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
    • 年月日
      2015-03-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] グラフェン、カーボンナノチューブおよび六方晶窒化ホウ素原子膜におけるドーピングと極性2015

    • 著者名/発表者名
      斎藤晋、藤本義隆、是常隆
    • 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
    • 年月日
      2015-03-22
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Stabilities and electronic properties of B and N defects in bilayer graphene2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujimoto, S. Saito
    • 学会等名
      APS March Meeting 2015
    • 発表場所
      San Antonio, USA
    • 年月日
      2015-03-01
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Doping, adsorption, and polarity of atomic-layer materials: predictive theory from systematic first-principles study2015

    • 著者名/発表者名
      S. Saito, Y. Fujimoto, T. Koretsune
    • 学会等名
      APS March Meeting 2015
    • 発表場所
      San Antonio, USA
    • 年月日
      2015-03-01
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ドープされた原子層物質における電子構造と極性2015

    • 著者名/発表者名
      斎藤晋、是常隆、藤本義隆
    • 学会等名
      第48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
      東京大学伊藤国際学術研究センター
    • 年月日
      2015-02-22
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Electronic Structures and Stabilities of Two-Dimensional Atomic Layers2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujimoto
    • 学会等名
      2nd Conference on New Advances in Condensed Matter Physics
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 年月日
      2015-02-01
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] グラフェンおよび六方晶窒化ホウ素原子膜からなる系の幾何構造と電子物性2014

    • 著者名/発表者名
      藤本義隆、是常隆、酒井佑規、斎藤晋
    • 学会等名
      物性研究所計算物質科学研究センター第4回シンポジウム・物性研スーパーコンピュータ共同利用報告会
    • 発表場所
      東京大学柏キャンパス
    • 年月日
      2014-11-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Stabilities and Electronic Properties of Two-Dimensional Atomistic Layers2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujimoto
    • 学会等名
      EMN Open Access Week Meeting
    • 発表場所
      Chengdu, China
    • 年月日
      2014-09-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Electronic Structures of Carbon Flakes in Hexagonal Boron-Nitride Layers2014

    • 著者名/発表者名
      藤本義隆、斎藤晋
    • 学会等名
      第47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
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Effects of Gas Adsorption on Stabilities and Electronic Structures of Carbon Nanomaterials2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujimoto
    • 学会等名
      Energy Materials Nanotechnology East Meeting
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2014-05-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] New Polymer Nanocomposite for Environmental Remediation2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujimoto
    • 出版者
      Elsevier
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] Sol-Gel Based Nanoceramic Materials: Preparation, Properties and Applications2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujimoto
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] First-Principles Computational Design of Graphene for Gas Detection in Smart Materials for Waste Water Application2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujimoto
    • 出版者
      Wiley-Scrivener Publishers
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [図書] Pyridine-Type Defects in Graphene: Stability, Reactivity and Electronic Property in Advances in Materials Science Research Vol.18, edited by M. C. Wythers2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujimoto
    • 出版者
      Nova Science Publishers
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-03-29  

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