| 研究課題/領域番号 |
17K05053
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
藤本 義隆 東京工業大学, 理学院, 研究員 (70436244)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | グラフェン / 第一原理計算 / 電子輸送現象 / センサーデバイス |
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| 研究実績の概要 |
二層系グラフェンは、グラフェン間の相互作用によって生じる、単層グラフェンとは異なる新たな電子物性の出現が期待される。さらに、二層系グラフェンには、積層の違いによって様々な構造が存在することが予想され、それとともに豊かな物性が現れることが期待される。実際、二層系グラフェンでは、主な三種類の積層パターンが観測されている。本年度では、これら三種類の積層パターンを有する二層系グラフェンに関して、グラフェンの電子輸送現象と環境汚染分子の吸着特性に関する研究を行った。その結果、環境汚染分子の吸着エネルギーや結合距離などの吸着特性は、二層系グラフェンの積層パターンに依存することなく、ほとんど同じ結果を示すことが分かった。そのため、ホウ素ドープ二層系グラフェンは、積層パターンに依存せず、大気中で窒素酸化物分子だけを強く吸着することが分かった。一方、二層系グラフェンの電子の輸送特性は、積層パターンに依存した特有の振る舞いを示すことが分かった。また、三種類すべての積層パターンにおいて、ゼロエネルギーで二層系グラフェンは有限の伝導度を持つことが分かった。さらに、二層系グラフェンの電気伝導度は、一酸化窒素分子や二酸化窒素分子が吸着することで、低電圧領域において比較的大きく変化することが明らかになった。そのため、ホウ素ドープ型二層系グラフェンは、省電力で駆動可能なセンサーデバイスとして利用できる物質であることが期待される。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本年度では、二層系グラフェンの電子輸送現象と環境汚染分子の吸着特性に関して積層依存性を調べた。その結果、ホウ素ドープされた二層系グラフェンは、省電力駆動センサーデバイス材料として有用であることを明らかにできたため。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後の方針として、さらに積層グラフェンの層間相互作用と、電子構造および輸送現象との関係を明らかにするとともに、それらを利用した電子デバイス応用に関する研究を展開する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
国際会議の招聘による会議参加登録費等が減免されたことにより、本年度に予定していた支出を抑えられたため。
今後の使用計画として、主に研究を遂行するための計算機利用料と研究成果を公表するために使用する。
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