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極軽量・原子層メカニカル構造の機能化

公募研究

研究領域原子層科学
研究課題/領域番号 26107513
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
研究機関東京大学

研究代表者

米谷 玲皇  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (90466780)

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 *注記
7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2015年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2014年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワードグラフェン / ナノメカニカル振動子 / NEMS / メカニカル振動子
研究実績の概要

本研究の目的は、グラフェンメカニカル構造体を振動子センサとして機能化するための学術的,技術的基盤を築くことである。2015年度は、グラフェンメカニカル構造を光センシング素子へ機能化するための基礎的知見の獲得を狙い、主に光学特性とその電圧制御性に関する研究を行った。
本研究では、光学特性の電圧制御性評価のために、Au電極を設けたグラフェン試料を作製した。グラフェンはキッシュグラファイトから作製し、そのサイズは、およそ20 μm×80 μmであった。顕微紫外可視近赤外分光光度計を用いて、グラフェン試料の光学特性(反射率)とその電圧制御性の評価を行った。計測波長範囲は、200 nm - 1600 nmであった。結果として、波長220 nm, 270 nm - 300 nm, 450 nm, 700 nm - 1200 nm付近において高い反射率を示すことが確認された。また、電圧制御性の評価は、グラフェン試料に0 - -400 Vの電圧を印加し、反射光スペクトルを計測することにより行った。340 nm - 1600 nmの波長範囲においては、反射光スペクトルに顕著な変化は見られなかったが、およそ200 nm - 340 nmの短波長領域において、印加電圧に対し反射光スペクトルに変化が観察された。この結果は、短波長領域において、反射強度を電圧印加により制御できる可能性があることを示唆している。光学特性の電気的制御は、センシング素子の光応答安定化や光学的チューニングのために必須であり、本研究で獲得した知見は、グラフェンメカニカル構造体により高機能な光センシング素子を実現する一助となると期待される。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Mechanical characteristics of ultra-long horizontal nanocantilevers grown by real-time feedback control on focused-ion-beam chemical vapour deposition2015

    • 著者名/発表者名
      D. Guo, S. Warisawa, S. Ishihara, R. Kometani
    • 雑誌名

      Journal of Micromechanics and Microengineering

      巻: 25 号: 12 ページ: 125028-125028

    • DOI

      10.1088/0960-1317/25/12/125028

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Influence of Focused-Ion-Beam Process and Annealing Treatment on Resonance of Graphene Nanomechanical Resonator2015

    • 著者名/発表者名
      R. Kometani, K. Kosugi, K. Tsushima, S. Chiashi, S. Maruyama, E. Maeda
    • 学会等名
      28th International Microprocesses and Nanotechnology Conference
    • 発表場所
      富山県 富山市 富山国際会議場
    • 年月日
      2015-11-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] フッ化表面改質によるカーボンナノメカニカル振動子の高Q値化2015

    • 著者名/発表者名
      米谷玲皇, 宮腰拓実, 前田悦男
    • 学会等名
      第7回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
    • 発表場所
      新潟県 新潟市 朱鷺メッセ
    • 年月日
      2015-10-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] フッ素表面改質によるカーボンナノ機械振動子の高Q値化2015

    • 著者名/発表者名
      米谷玲皇, 宮腰拓実, 前田悦男
    • 学会等名
      第75回 応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      愛知県 名古屋市 名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-09-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 顕微鏡技術を応用した微小機械振動子の動特性評価2014

    • 著者名/発表者名
      米谷 玲皇, 中野 和洋, 石原 直, 割澤 伸一
    • 学会等名
      第6回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
    • 発表場所
      島根県,くにびきメッセ
    • 年月日
      2014-10-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Q Factor Enhancement of Grapheme Mechanical Resonator by Fluorine Surface Modification2014

    • 著者名/発表者名
      R. Kometani, M. Sato, X. Chen, T. Ono, E. Maeda, S. Chiashi, S. Maruyama
    • 学会等名
      The 40th Micro and Nano Engineering
    • 発表場所
      The Swiss Tech Convention Center, Lausanne, Switzerland
    • 年月日
      2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 集束イオンビーム技術とナノメカニクス研究2014

    • 著者名/発表者名
      米谷 玲皇
    • 学会等名
      応用物理学会シングルナノパターニング研究グループ 2014年度第3回講演会
    • 発表場所
      大阪府,大阪大学
    • 年月日
      2014-07-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] High Q factor graphene mechanical resonator fabrication using the clamp-bending method2014

    • 著者名/発表者名
      R. Kometani, Y. Oshidari, S. Ishihara, and S. Warisawa
    • 学会等名
      The 58th International Conference on Electron, Ion and Photon Beam Techonology & Nanofabrication
    • 発表場所
      Omni Shoreham Hotel, Washington DC, US
    • 年月日
      2014-05-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 東京大学大学院工学系研究科 米谷研究室

    • URL

      http://www.nanome.t.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 東京大学大学院工学系研究科 米谷研究室ホームページ

    • URL

      http://www.nanome.t.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-28  

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