グラフェンサンドイッチ構造を用いた科学反応の直視解析法の開発

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K15404
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分28030:ナノ材料科学関連
• 研究機関: 一般財団法人ファインセラミックスセンター
• 研究代表者: 佐々木 祐生 一般財団法人ファインセラミックスセンター, その他部局等, 上級研究員 (80808668)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: グラフェン / CVD / 転写 / グラフェンサンドイッチ / 電子顕微鏡観察

研究成果の概要

本研究ではグラフェンサンドイッチ技術を異なる試料の接触挙動の初期過程観察へと発展させることを目的とした。グラフェンサンドイッチとは原子層物質であるグラフェン層間に試料を挟むことで従来電子線による観察が困難な湿潤試料などの電子顕微鏡観察を可能とする手法である。グラフェンサンドイッチ構造を作る上で必要な要素技術として、グラフェンと六方晶窒化ホウ素およびその複合膜（BCN）の化学気相成長法（CVD法）による新規合成法の開発、グラフェン等を積層させるためのポリマーフリーな新規転写法の開発、透過型電子顕微鏡によるグラフェンサンドイッチの観察、BCN膜の電子線照射による開孔に成功した。

自由記述の分野

ナノ界面構造

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で開発したグラフェンCVD合成法では、従来銅基板の両面に生成されていたグラフェンを片面のみに選択的に合成し、比較的短時間で強固な界面構造を有する単層膜を合成可能である。このようなグラフェンは本研究目的のグラフェンサンドイッチへの用途以外にも、電子デバイス応用や強固な保護膜として応用が期待できる。また、同様の手法によってBCN膜の合成とポリマーフリーな転写に成功しており、今後原子層物質の異種界面構造やその性質を理解するための基盤技術として期待できる。