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グラフェン構造を持ったシリコン平面二次元格子のエピタキシャル成長過程

公募研究

研究領域コンピューティクスによる物質デザイン:複合相関と非平衡ダイナミクス
研究課題/領域番号 23104504
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京工業大学

研究代表者

平山 博之  東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 教授 (60271582)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
2012年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2011年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワードシリセン / 銀 / 走査トンネル顕微鏡 / 表面・界面物性 / 走査プローブ顕微鏡 / 結晶成長 / ナノ材料 / 物性実験
研究実績の概要

本年度は1)すなわちAg(111)表面上のエピタキシャル成長条件で得られるsiliceneの構造のバラエティ、および(2)得られたsiliceneの構造とその電子状態の相関を明らかにすべく研究を行った。
(1)に関しては、2段階成長したAg(111)薄膜上に270℃でSiを蒸着した表面をSTMによって観察し、この表面には様々なオーダーを持ったドメインがパッチワークのように寄せ集まっていることを明らかにした。具体的にAg(111)1x1格子上のsilicene格子は、その格子を下地のAgに対して回転させることによってAg(111)1x1格子にほぼ整合する形で成長し、このとき取りえる回転角に応じて、Ag(111)格子に対してsilicene格子は4x4(θ=0°)、√21x√21(θ=10.9°)、√13x√13(θ=13.9°)、√7x√7(θ=19.1°)、2√3x2√3(θ=30°)の超周期構造が現れることが明らかになった。
また(2)については、様々なローカルオーダーを持ったドメインを持つsilicene表面上で、empty stateの電子状態密度の空間分布をSTMを用いたdI/dV像によって観測し、上記の超周期構造では、基板との整合関係による電子状態のモアレ構造が現れること、さらに高温で成長した際に得られる√3x√3周期をもったsiliceneでは、Dirac電子系の直線的な分散関係が実現されることを見出した。

現在までの達成度 (段落)

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [学会発表] エピタキシャルシリセンの電子状態2013

    • 著者名/発表者名
      平山博之、大城敦也、井料佳祐、青木悠樹、中辻寛
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学(広島県)
    • 年月日
      2013-03-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Epitaxial growth of Silicene on ultra-thin Ag(111) films2012

    • 著者名/発表者名
      H.Hirayama
    • 学会等名
      The 10th Japan-Russia Seminar on Semiconductor Surfaces
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
    • 年月日
      2012-09-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ag超薄膜上のシリシン成長2012

    • 著者名/発表者名
      大城敦也、青木祐樹、中辻寛、平山博之
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国大(神奈川県)
    • 年月日
      2012-09-18
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Ag(111)超薄膜上のsiliceneエピタキシャル成長過程(実験)II2012

    • 著者名/発表者名
      平山博之、青木悠樹、大城敦也
    • 学会等名
      新学術領域「コンピューティクスによる物質デザイン」研究会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2012-03-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Ag(111)超薄膜上のsiliceneエピタキシャル成長過程(実験2011

    • 著者名/発表者名
      平山博之
    • 学会等名
      新学術領域「コンピューティクスによる物質デザイン」研究会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2011-10-07
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考] 平山・中辻研HP

    • URL

      http://www.materia.titech.ac.jp/~hirayama/2009hirayamalabHP/

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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