ナノ炭素トポロジー物質における特異な電子・スピン物性の理論的研究

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19710082
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: ナノ構造科学
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 若林 克法 独立行政法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 独立研究者 (50325156)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: メゾスコピック物理

研究概要

本研究課題では、グラフェンナノリボンの電子輸送特性における不純物の効果、端の形状効果および磁場効果について、数値理論的な解析を行った。ナノリボンのコンダクタンスは端の形状に大きく依存し、不純物の広がりが格子定数よりも広い長距離型不純物に対しては、ジグザグナノリボンは完全透過チャンネルを有し、準一次元系にも関わらずアンダーソン局在が起こらないことを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Edge state and flat band of graphene nanoribbons with edge modification (2010)
  • 著者名/発表者名: Katsunori Wakabayashi, Susumu Okada, Ryutaro Tomita, Shigeo Fujimoto, Yuhei Natsume
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. vol.79,No.3 ページ: 034706(7)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic transport properties of disordered graphene nanoribbons (2009)
  • 著者名/発表者名: Katsunori Wakabayashi, Yositake Takane, Manfred Sigrist
  • 雑誌名: J. Phys: Conf. Ser. 150 ページ: 022097
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic transport properties of graphene nanoribbons (2009)
  • 著者名/発表者名: Katsunori Wakabayashi, Yositake Takane, Masayuki Yamamoto, Manfred Sigrist
  • 雑誌名: New Journal of Physics 11 ページ: 095016(1)-095016(21)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of electric current by graphene edge structure engineering (2009)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Yamamoto, Katsunori Wakabayashi
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 95 ページ: 082109(1)-082109(3)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Edge effect on electronic transport properties of graphene nanoribbons and presence of perfectly conducting channel (2009)
  • 著者名/発表者名: Katsunori Wakabayashi, Yositake Takane, Masayuki Yamamoto, Manfred Sigrist
  • 雑誌名: CARBON(Elsevier) 47 ページ: 124-137
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nearly Perfect Single-Channel Conduction in Disordered Armchair Nanoribbons (2009)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Yamamoto, Yositake Takane, Katsunori Wakabayashi
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 79 ページ: 125421
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conductance Distribution in Disordered Quantum Wires with a Perfectly Conducting Channel (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Takane, S. Iwasaki, Y. Yoshioka, M. Yamamoto, K. Wakabayashi
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. vol.78,No.3 ページ: 034717
  • 査読あり
• [雑誌論文] Peculiar Electronic Transport Properties of Nano-Graphenes (2008)
  • 著者名/発表者名: Katsunori Wakabayashi
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. Solid. 69 ページ: 1162-1164
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced conductance fluctuation due to the zero-conductance Fano resonances in the quantum point contact on graphene (2008)
  • 著者名/発表者名: Katsunori Wakabayashi, Manfred Sigrist
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. (Letters) vol.77,No.11 ページ: 113708
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conductance Fluctuation in Disordered Wires with Perfectly Conducting Channels (2008)
  • 著者名/発表者名: Yositake Takane, Katsunori Wakabayashi
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. vol.77,No.5 ページ: 054702(1)-054702(6)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin and Charge Transport Properties in Quasi-One Dimensional Anomalous Hall Systems, Proceedings of 28th International Conference on the Physics of Semiconductors, Wien, Austrila (2007)
  • 著者名/発表者名: Katsunori Wakabayashi, Manfred Sigrist
  • 雑誌名: AIP Conf. Proc. 893 ページ: 1269
  • 査読あり
• [雑誌論文] Averaged Conductance of the Three-Edge Chalker-Coddington Model (2007)
  • 著者名/発表者名: Yositake Takane, Katsunori Wakabayashi
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. (Letters) 76 ページ: 083710
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conductance of Disordered Wires with Unitary Symmetry: Role of Perfectly Conducting Channels (2007)
  • 著者名/発表者名: Yositake Takane, Katsunori Wakabayashi
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. (Letters) 76 ページ: 053701(1)-053701(4)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Perfectly Conducting Channel and Universality Crossover in Disordered Graphene Nanoribbons (2007)
  • 著者名/発表者名: Katsunori Wakabayashi, Yositake Takane, Manfred Sigrist
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 99 ページ: 036601(1)-036601(4)
  • 査読あり
• [学会発表] グラフェンポイントコンタクトにおける電気伝導 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山本真幸(A), 若林克法(A, B), 物材機構(A), JSTさきがけ(B)
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-23
• [学会発表] グラフェンコーナーエッジの電子状態 (2010)
  • 著者名/発表者名: 下村祐司(A), 高根美武(A), 若林克法(B, C), 広大院先端物質(A), 物材機構(B), JSTさきがけ(C)
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-23
• [学会発表] 2層グラフェンの減衰状態 (2010)
  • 著者名/発表者名: 針谷喜久雄(A), 若林克法(B), 産総研(A), 物材機構(B)
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] クライン端構造によるグラフェンナノリボンのエッジ状態と平坦バンド (2010)
  • 著者名/発表者名: 若林克法(A, B), 岡田晋(C, D), 物材機構(A), JSTさきがけ(B), 筑波大数理物質(C), JST-CREST(D)
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] Peculiar Electronic and Transport of Graphene Nanoribbons (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Wakabayashi
  • 学会等名: MANA Symposium 2010
  • 発表場所: つくば国際会議場(茨城県つくば市)
  • 年月日: 2010-03-03
• [学会発表] Peculiar Low-Energy Physical Properties of Nanographenes (2010)
  • 著者名/発表者名: Katsunori Wakabayashi(NIMS)
  • 学会等名: MANA Seminar
  • 発表場所: 物質・材料研究機構MANA棟, 茨城県つくば市
  • 年月日: 2010-01-29
• [学会発表] グラフェンナノリボンにおける特異なナノスケール効果と電子物性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 若林克法(NIMS)
  • 学会等名: 電子情報技術産業協会セミナー
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉キャンパス(神奈川県横浜市)
  • 年月日: 2010-01-15
• [学会発表] グラフェンにおける特異なナノスケール効果と電子物性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 若林克法(物材機構)
  • 学会等名: 奈良女子大学凝縮系物理セミナー
  • 発表場所: 奈良県奈良市
  • 年月日: 2009-12-15
• [学会発表] ナノリボンジャンクションにおける電気伝導 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本真幸, 若林克法
  • 学会等名: 第二回連携ミニ研究会(筑波大-KEK連携)グラフェン・グラファイトとその周囲の物理
  • 発表場所: 筑波大学第一エリア自然系学系棟(茨城県つくば市)
  • 年月日: 2009-11-27
• [学会発表] Electronic Transport of Nanographene: Effect of Geometry and Edges", Indo-Japan Conference on "Graphene" (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Wakabayashi
  • 学会等名: Jawharlar Nehru Center for Advanced Scientific Research (JNCASR)
  • 発表場所: インド、バンガロール
  • 年月日: 2009-11-18
• [学会発表] Effect of Lattice Vacancies on Perfectly Conducting Channel in Zigzag Graphene Nanoribbons (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Yamamoto, K. Wakabayashi
  • 学会等名: International Symposium on "Graphene Device: Technology, Physics and Modeling" (ISGD2008)
  • 発表場所: 会津大学(福島県会津若松市)
  • 年月日: 2009-11-18
• [学会発表] ナノグラフェンの電子物性と輸送特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 若林克法(物材機構)
  • 学会等名: 物性研究所短期研究会「ディラック電子系の物性-グラフェンおよび関連物質の最近の研究」
  • 発表場所: 東京大学物性研究所(千葉県柏市)
  • 年月日: 2009-10-21
• [学会発表] Electronic Transport Properties of Graphene Nanoribbons: Effect of Edge and Geometry (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Wakabayashi
  • 学会等名: ICCMSE2009
  • 発表場所: ギリシア、ロドス
  • 年月日: 2009-09-30
• [学会発表] ナノリボンジャンクションにおける電気伝導 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本真幸, 若林克法
  • 学会等名: 物理学会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-27
• [学会発表] ナノグラフェンの電子物性と輸送特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 若林克法(物材機構)
  • 学会等名: 新世代研究所第2回ナノカーボン研究会
  • 発表場所: 新世代研究所(東京都)
  • 年月日: 2009-09-11
• [学会発表] Electronic Transport of Nanographene: Effect of Geometry and Edges (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Wakabayashi
  • 学会等名: KIAS Workshop on Physical Properties of Graphene, Korea Institute for Advanced Science(KIAS)
  • 発表場所: 韓国ソウル市
  • 年月日: 2009-06-29
• [学会発表] Electronic Transport of Nanographene: Effect of Geometry and Edges (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Wakabayashi
  • 学会等名: NIMS CMS Seminar
  • 発表場所: 茨城県つくば市
  • 年月日: 2009-06-10
• [学会発表] Edge Shape and Magnetic Field Effects on Electronic Transport Properties of Graphene Nanoribbons (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Wakabayashi
  • 学会等名: 15th International Symposium on Intercalation Compounds
  • 発表場所: 精華大学(中国北京市)
  • 年月日: 2009-05-12
• [学会発表] グラフェンナノリボンの電子伝導特性におけるエッジ乱れの効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 若林克法, 山本真幸
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] 乱れのあるアームチェアナノリボンにおける特異なシングルチャネル伝導 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本真幸, 高根美武, 若林克法
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] 科学技術未来戦略ワークショップ「次世代を拓くナノエレクトロニクス」, 計算科学に基づくナノカーボンの電子物性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 若林克法
  • 学会等名: JST研究開発戦略センター
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2009-03-09
• [学会発表] 半導体単層ナノチューブにおける欠陥状態のエネルギー準位 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐々木健一, 若林克法, 齋藤理一郎
  • 学会等名: 第36回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
  • 発表場所: 名城大学
  • 年月日: 2009-03-02
• [学会発表] Electronic Transport Properties of Graphene Nanoribbons (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Wakabayashi
  • 学会等名: Okazaki Conference 2009, From Aromatic Molecules to Graphene: Chemistry, Physics and Device Applications
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター(愛知県岡崎市)
  • 年月日: 2009-02-21
• [学会発表] Effect of random bonding and flux on perfectly conducting channel in graphene nanoribbons (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Yamamoto, K. Wakabayashi
  • 学会等名: Network Models in Quantum Physics
  • 発表場所: Jacobs University Bremen, ドイツ、ブレーメン
  • 年月日: 20080721-20080725
• [学会発表] Peculiar Quantum Transport Properties of Graphene Nanoribbons (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Wakabayashi
  • 学会等名: International Symposium on "Graphene Device: Technology, Physics and Modeling"(ISGD2008)
  • 発表場所: 会津大学(会津若松市)
  • 年月日: 2008-11-18
• [学会発表] (量子物質科学専攻助教), ナノグラフェンの物理 (2008)
  • 著者名/発表者名: 若林克法
  • 学会等名: 広島大学大学院先端物質科学研究科創立10周年記念講演会
  • 発表場所: 広島県東広島市
  • 年月日: 2008-11-06
• [学会発表] グラフェンナノリボンにおける量子輸送現象への不規則なボンディングの影響 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山本真幸, 若林克法
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-22
• [学会発表] 完全透過チャンネルを持つ乱れた量子細線におけるコンダクタンス (2008)
  • 著者名/発表者名: 高根美武, 若林克法
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-22
• [学会発表] (広大院先端物質), 領域7シンポジウム「グラフェン研究の焦点-新しい挑戦-」 (2008)
  • 著者名/発表者名: 若林克法
  • 学会等名: 日本物理学会(岩手大学)
  • 発表場所: 岩手県盛岡市
  • 年月日: 2008-09-21
• [学会発表] ナノグラフェンにおけるエッジ状態が担う特異な電子物性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 若林克法(広島大学)
  • 学会等名: 東北大学理学部物理教室物性コロキュウム
  • 発表場所: 宮城県仙台市
  • 年月日: 2008-09-04
• [学会発表] Electronic Transport Properties of Disordered Graphene Nanoribbons (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Wakabayashi, Y. Takane, M. Sigrist
  • 学会等名: 25th International Conference on Low Temperature Physics (LT25)
  • 発表場所: RAI Conference Center, オランダ、アムステルダム
  • 年月日: 2008-08-08
• [学会発表] Perfectly Conducting Channel of Disordered Nanographene Ribbons (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Wakabayashi, Y. Takane, M. Sigrist
  • 学会等名: 29th International Conference on Physics of Semiconductor (ICPS2008)
  • 発表場所: ブラジル、リオデジャネイロ
  • 年月日: 2008-07-28
• [学会発表] Electronic transport properties and perfectly conducting channel of disordered graphene nanoribbons (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Wakabayashi
  • 学会等名: Aspen Center for Physics
  • 発表場所: 米国コロラド州アスペン
  • 年月日: 2008-06-19
• [学会発表] ナノグラフェンリボンのエッジ状態による電子輸送現象 (2008)
  • 著者名/発表者名: 若林克法, 高根美武, Manfred Sigrist
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2008-03-24
• [学会発表] Electronic Properties of Nano-Graphene Ribbons (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Wakabayashi (Hiroshima Univ., PRESTO/JST)
  • 学会等名: Seminar at Klaus Ensslin Group in ETH-Zurich
  • 発表場所: スイス、チューリッヒ市
  • 年月日: 2007-10-23
• [学会発表] 領域4シンポジウム「グラファイトからグラフェンへ」 (2007)
  • 著者名/発表者名: 若林克法(広大院先端物質)
  • 学会等名: 日本物理学会(北海道大学)
  • 発表場所: 札幌市
  • 年月日: 2007-09-23
• [学会発表] Peculiar Electronic Transport and Magnetic Properties of Nano-Graphene Ribbons (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Wakabayashi
  • 学会等名: International Workshop "Advances in Physics and Applications of Low-Dimensional Systems", International Center for Condensed Matter Physics
  • 発表場所: ブラジル、ブラジリア
  • 年月日: 2007-07-12
• [学会発表] Unconventional Electronic Transport Properties of Disordered Nano-Graphenes (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Wakabayashi
  • 学会等名: 14th International Symposium on Intercalation Compounds
  • 発表場所: 韓国ソウル市
  • 年月日: 2007-06-23
• [学会発表] Unconventional Electronic Transport Properties of Nano-Graphenes: Role of Edges and Impurities (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Wakabayashi(Hiroshima Univ. )
  • 学会等名: 大阪大学基礎工学研究科グラフェンに関するミニワークショップ
  • 発表場所: 大阪府豊中市
  • 年月日: 2007-05-09
• [図書] Springer Series in Solid-State Sciences(Edited by S.N. Karmakar et.al., Low-Energy Physical Properties of Edge States in Nano-Carbon Systems, page 103-149, Physics of Zero- and One-Dimensional Nanoscopic Systems) (2007)
  • 著者名/発表者名: Katsunori Wakabayashi
  • 総ページ数: 334
  • 出版者: Springer