| 研究課題/領域番号 |
17H02745
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
ナノ材料工学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
小林 慶裕 大阪大学, 工学研究科, 教授 (30393739)
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| 研究分担者 |
仁科 勇太 岡山大学, 異分野融合先端研究コア, 研究教授 (50585940)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | グラフェン / 酸化グラフェン / ナノ炭素材料 / 超高温プロセス / 化学気相成長法 / 乱層構造 / キャリア輸送 |
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| 研究成果の概要 |
超高温・反応性雰囲気での熱プロセスにより、単層グラフェンに匹敵する優れた2次元物性を示すナノ炭素構造体である低欠陥・乱層・多層グラフェン薄膜を合成する手法を開発し、乱層構造に由来する物性的な優位性を検証した。グラフェン薄膜合成には、当初計画していた酸化グラフェンからの作製に加え、テンプレートグラフェン上への直接成長の両面からアプローチした。セルロースナノファイバやナノダイヤモンドをグラフェン層間に挿入するプロセスにより層間相互作用を制御し、単層性の顕在化に有効であること示した。乱層・多層薄膜での単層性の発現や環境効果の遮蔽により、移動度や伝導度などキャリア輸送特性の著しい向上を見出した。
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| 自由記述の分野 |
ナノ材料物性工学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で得られたナノ炭素構造体である乱層グラフェン薄膜は、多層でありながら単層と同様の電子構造を持ち、本研究でもその一端が確認されたように、単層グラフェンの優れた特性の維持が期待される。すなわち、本技術は、グラフェンを実用材料として社会導入する場合の障害のひとつである多層化による電子物性の劣化という課題を解決するための基盤となるものである。本研究を発展させ、欠陥密度のいっそうの低減やドメインサイズ拡大、さらには３次元積層化を進めることにより、グラフェンを大面積フレキシブルエレクトロニクス材料や電極材料など様々な応用技術への展開が可能となる。
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