エピタキシャルシリセンの形成機構解明

• 研究課題/領域番号: 26790005
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: ナノ構造物理
• 研究機関: 北陸先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: フロランス アントワーヌ 北陸先端科学技術大学院大学, マテリアルサイエンス研究科, 助教 (30628821)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2014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: シリセン / 走査トンネル顕微鏡 / 二次元材料

研究成果の概要

二次元材料はその柔軟さと素子の小型化を可能にする低次元性から、電子工学分野への応用に高い関心が寄せられている。シリセンは最近発見された二次元状Siであり、その座屈した蜂の巣構造に由来する電子的性質から大いに期待されている。だが、極限られた導電性基板上にしか形成されていないことがシリセンの応用を阻んでいる。絶縁性基板上に形成するために必要な表面の性質を知るために、Si基板上二ホウ化ジルコニウム薄膜上へのシリセンの自発形成過程について調べた。この系はまた、熱的安定性を調べるのに適しており、シリセンの構造の温度依存性を明らかにする実験から、座屈構造に由来する機械的性質について貴重な知見が得られた。

研究成果

• [国際共同研究] IBM(米国)
• [雑誌論文] Single-domain epitaxial silicene on diboride thin films (2016)
  • 著者名/発表者名: Antoine Fleurence, Tobias G. Gill, Rainer Friedlein, Jurek T. Sadowski, Kohei Aoyagi, Matt Copel, Ruud. M. Tromp, Cyrus F. Hirjibehedin and Y. Yamada-Takamura1
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: １０８ 号: 15 ページ: 15190211519025-15190211519025
  • DOI: 10.1063/1.4945370
  • NAID: 120005893621
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Avoiding critical-point phonon instabilities in two-dimensional materials: The origin of the stripe formation in epitaxial silicene (2014)
  • 著者名/発表者名: C.-C. Lee, A. Fleurence, R. Friedlein, Y. Yamada-Takamura, and T. Ozaki
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 90 号: 24 ページ: 241402-241402
  • DOI: 10.1103/physrevb.90.241402
  • NAID: 120005650346
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Band structure of silicene on zirconium diboride (0001) thin-film surface: Convergence of experiment and calculations in the one-Si-atom Brillouin zone (2014)
  • 著者名/発表者名: C.-C. Lee, A. Fleurence, Y. Yamada-Takamura, T. Ozaki, and R. Friedlein
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 90 号: 7 ページ: 075422-075422
  • DOI: 10.1103/physrevb.90.075422
  • NAID: 120005526731
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Core level excitations- A fingerprint of structural and electronic properties of epitaxial silicene (2014)
  • 著者名/発表者名: R. Friedlein, A. Fleurence, K. Aoyagi, M. P. de Jong, H. Van Bui, F. B. Wiggers, S. Yoshimoto, T. Koitaya, S. Shimuizu, H. Noritake, K. Mukai, J. Yoshinobu and Y. Yamada-Takamura
  • 雑誌名: Journal of Chemical Physics 巻: 140 号: 18 ページ: 184704-184704
  • DOI: 10.1063/1.4875075
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Observation of Dirac electrons in germanene on diboride thin films (2016)
  • 著者名/発表者名: Antoine Fleurence, Rainer Friedlein, Hiroyuki Yamane, Howon Kim, Yuuto Awatani, Shinya Yoshimoto, Kozo Mukai, Takanori Koitaya, Yukio Hasegawa, Jun Yoshinobu, Nobuhiro Kosugi and Yukiko Yamada-Takamura
  • 学会等名: American Physical Society March Meeting 2016
  • 発表場所: Convention Center, Baltimore, Maryland, U.S.A.
  • 年月日: 2016-03-14
  • 国際学会
• [学会発表] Formation of silicene-germanene heterostructures by Ge deposition on epitaxial silicene (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuto Awatani, Antoine Fleurence and Yukiko Yamada-takamura
  • 学会等名: American Physical Society March Meeting 2016
  • 発表場所: Convention Center, Baltimore, Maryland, U.S.A.
  • 年月日: 2016-03-14
  • 国際学会
• [学会発表] Cobalt on silicene/ZrB2: an intriguing Kondo system (2016)
  • 著者名/発表者名: Tobias Gill, Ben Warner, Henning Pruser, Antoine Fleurence, Yukiko Yamada-Takamura, Cyrus Hirjibehedin
  • 学会等名: American Physical Society March Meeting 2016
  • 発表場所: Convention Center, Baltimore, Maryland, U.S.A.
  • 年月日: 2016-03-14
  • 国際学会
• [学会発表] Silicene and Germanene on ZrB2(0001) (2015)
  • 著者名/発表者名: Antoine Fleurence
  • 学会等名: Seminar at Ecole Centrale de Lyon
  • 発表場所: Ecole Centrale de Lyon, Lyon, France
  • 年月日: 2015-11-24
  • 招待講演
• [学会発表] Temperature- and Si deposition-dependence of epitaxial silicene on ZrB2(0001) (2015)
  • 著者名/発表者名: Antoine Fleurence
  • 学会等名: Superstripes Conferences
  • 発表場所: Ischia, Italy
  • 年月日: 2015-06-13
  • 招待講演
• [学会発表] Temperature-dependent phase transitions in epitaxial silicene on ZrB2(0001) (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Fleurence, and Y. Yamada-Takamura
  • 学会等名: American Physical Society 2015 March Meeting
  • 発表場所: San Antonio, U.S.A
  • 年月日: 2015-03-02 – 2015-03-06
• [学会発表] Structural and electronic properties of 2D Si layers formed by deposition of Si on silicene/ZrB2 (2015)
  • 著者名/発表者名: C. F. Hirjibehedin, T. G. Gill, B. Warner, H. Prueser, K. Aoyagi, R. Friedlein, A. Fleurence, J. T. Sadowski and Y. Yamada-Takamura
  • 学会等名: American Physical Society 2015 March Meeting
  • 発表場所: San Antonio, U.S.A
  • 年月日: 2015-03-02 – 2015-03-06
• [学会発表] Epitaxial silicene on ZrB2(0001) : a graphene-like form of silicon (2014)
  • 著者名/発表者名: A. Fleurence
  • 学会等名: 22nd International Colloquium on Scanning Probe Microscopy (ICSPM22)
  • 発表場所: 熱川ハイツ（静岡県・東伊豆町）
  • 年月日: 2014-12-11 – 2014-12-13
  • 招待講演
• [学会発表] Mono- and Multi-Layer Silicene Surfaces Grown on ZrB2 (2014)
  • 著者名/発表者名: T. G. Gill, A Fleurence, J.T. Sadowski, C. F. Hirjibehedin, andY. Yamada- Takamura
  • 学会等名: The 2nd International Symposium on the Functionality of Organized Nanostructures 2014 (FON'14)
  • 発表場所: 日本科学未来館（東京都・江東区）
  • 年月日: 2014-11-27 – 2014-11-28
• [学会発表] Epitaxial silicene on ZrB2(0001) : a graphene-like form of silicon (2014)
  • 著者名/発表者名: A. Fleurence
  • 学会等名: 73rd International Union for Vacuum Science Techniques and Applications (IUVSTA 73)
  • 発表場所: Eisenertz (Austria)
  • 年月日: 2014-09-22 – 2014-09-26
  • 招待講演
• [学会発表] Spontaneous formation of silicene on ZrB2 buffer layers (2014)
  • 著者名/発表者名: A. Fleurence
  • 学会等名: Superstripes Conference 2014
  • 発表場所: Erice (Italy)
  • 年月日: 2014-07-25 – 2014-07-31
  • 招待講演
• [学会発表] Spontaneous formation of silicene on ZrB2 buffer layers (2014)
  • 著者名/発表者名: A. Fleurence
  • 学会等名: The 4th International meeting on silicene
  • 発表場所: Beijing (China)
  • 年月日: 2014-06-11 – 2014-06-14
  • 招待講演
• [図書] Silicene: Structure, Properties and Applications (2016)
  • 著者名/発表者名: Antoine Fleurence
  • 総ページ数: 27
  • 出版者: Springer