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2018 年度 実施状況報告書

キラル化学と表面科学の融合による強磁性グラフェンナノリボンの創成

研究課題

研究課題/領域番号 18K19002
研究機関京都大学

研究代表者

坂口 浩司  京都大学, エネルギー理工学研究所, 教授 (30211931)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
キーワードナノ材料
研究実績の概要

片側エッジのみにジグザグ構造を持つGNRを合成できれば、強磁性鎖が発現するものと期待される。このために、非対称Z型前駆体を設計し、我々が世界に先駆けて見出した「生物模倣触媒」を用いて、強磁性を有する非対称ジグザグエッジ細線を合成する。具体的にはキラル部位とジグザグ端形成部位を有するZ型前駆体分子を分子設計・有機合成する。次にこの前駆体分子を用いて、我々が開発した2ゾーン化学気相成長(CVD)法を利用してAu(111)基板上にGNRを形成させ、転写法を用いて金属上に成長したGNRを単離し、絶縁性基板に転写したGNRの磁化率測定を行い数emu/gの強磁性を目指す。また電極を蒸着してトランジスタを作成し、磁気抵抗効果の測定を行い、スピントロニクス応用を目指す。本研究で提案したスピン分極を生出す非対称型ジグザグエッジ構造を有するGNR作り出すためには、エッジ構造と炭素結合軸の精密制御が必要である。このために必要なアプローチは、(1)構造設計した前駆体の有機合成、(2)前駆体を高効率にGNR構造に変換する気相成長法(触媒作用)、(3)生成したナノ炭素構造を単離するプロセス、デバイス作成により機能・物性を探る電子工学が必要と考えられる。今年度は、片側に磁性官能基を有する前駆体分子の有機合成を行った。

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

前駆体有機分子の合成に成功したため。

今後の研究の推進方策

研究計画に従って進める。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Electrostatic Repulsion-Induced Desorption of Dendritic Viologen-2 Arranged Molecules Anchored on a Gold Surface through a Gold-3 Thiolate Bond Leading to a Tunable Molecular Template2018

    • 著者名/発表者名
      T. Kawauchi, T. Kojima, H. Sakaguchi, T. Iyoda
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 34(22) ページ: 6420-6427

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.8b00858

    • 査読あり
  • [雑誌論文] (Poly)terephthalates with Efficient Blue Emission in the Solid State2018

    • 著者名/発表者名
      M. Shimizu, R. Shigitani, T. Kinoshita, H. Sakaguchi
    • 雑誌名

      Chemistry - An Asian Journal

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1002/asia.201801619

    • 査読あり
  • [学会発表] Preparation of Interchain-linked 2D Graphene Nanoribbons with Dibenzo[g,p]chrysene by Two-Zone Chemical Vapor Deposition2019

    • 著者名/発表者名
      Z. Pei, Z. Xu, K. Kaushik, S. Nobusue, T. Kojima, H. Sakaguchi
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] On-surface synthesis of graphene clusters from a quaterphenylbranched Z-bar-linkage precursor2019

    • 著者名/発表者名
      Z. Xu, Z. Pei, K. Kaushik, T. Kojima, S. Nobusue, H. Sakaguchi
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] Biomimetic On-surface Growth of Graphene Nanoribbons2018

    • 著者名/発表者名
      H. Sakaguchi
    • 学会等名
      CIMTEC 2018(8th Forum on New Materials)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 新規Z型前駆体モノマーを用いたナノ炭素材料の表面合成2018

    • 著者名/発表者名
      小島崇寛, Xu Zhen, 坂口浩司
    • 学会等名
      第29回基礎有機化学討論会
  • [学会発表] Biomimetic surface reaction toward Graphene Nanoribbons2018

    • 著者名/発表者名
      T. Kojima, Z. Xu, H. Sakaguchi
    • 学会等名
      International Congress on Pure & Applied Chemistry Langkawi 2018(ICPAC Langkawi2018)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 生物模倣触媒作用を用いるグラフェンナノリボンの表面合成2018

    • 著者名/発表者名
      坂口浩司
    • 学会等名
      2018年日本表面真空学会学術講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] Bio-inspired on-surface fabrication of graphene nanoribbons2018

    • 著者名/発表者名
      H. Sakaguchi
    • 学会等名
      Nano-Micro Conference 2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Nature-inspired on-surface synthesis of graphene nanoribbons2018

    • 著者名/発表者名
      S. Nobusue, H. Sakaguchi
    • 学会等名
      Energy Materials and Nanotechnology (EMN AUCKLAND MEETING 2018)
    • 国際学会

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公開日: 2023-12-25  

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