カーボンナノチューブの特異な光物性の開拓

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20241023
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ナノ構造科学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 齋藤 理一郎 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (00178518)
• 研究期間 (年度): 2008-04-08 – 2013-03-31
• キーワード: カーボンナノチューブ / 共鳴ラマン分光 / 発光（PL)

研究概要

新しい炭素物質であるカーボンナノチューブは、さまざまな立体構造を持ち、立体構造に依存して金属や半導体になるという著しい性質がある。ナノチューブの立体構造やナノチューブの構造の欠陥の評価としてラマン分光（光の散乱を用いた分光測定法）が広く用いられている。本科研費では、このラマン分光で得られる情報から、ナノチューブの性質を深く得られる方法を提案し、その理論的解析を行い５年間で約70件の論文を発表した。
特にゲート電圧をかけてラマン分光や、パルスのレーザ光を用いたコヒーレントフォノン分光などの新しい方法に関しても、理論的に多くの新しい知見をもたらした。

研究成果

• [雑誌論文] Coherent phonons in carbon nanotubes andgraphene (2013)
  • 著者名/発表者名: J. H. Kim, A. R. T. Nugraha, L. G. Booshehri, E. H. Haroz, K. Sato, G. D. Sanders, K. J. Yee, Y. S. Lim, C. J. Stanton, R. Saito, J. Kono
  • 雑誌名: Chem. Phys. 巻: 413 ページ: 55-80
  • DOI: 10.1016/j.chemphys.2012.09.017
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unraveling the interlayer-related phonon self-energy renormalization in bilayer graphene (2012)
  • 著者名/発表者名: P. T. Araujo, D. L. Mafra, K. Sato, R. Saito, J. Kong, M. S. Dresselhaus
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 2 ページ: 1017-1-6
  • DOI: 10.1038/srep01017
  • 査読あり
• [雑誌論文] Asymmetric velocities of Dirac particles and Vernier spectrum in metallic single-wall carbon nanotubes (2012)
  • 著者名/発表者名: W. Izumida, A. Vikstrom, R. Saito
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 85 ページ: 165430-1-8
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.85.165430
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chirality dependence of coherent phonon amplitudes in single-wall carbon nanotubes (2011)
  • 著者名/発表者名: A. R. T. Nugraha, G. D. Sanders, K. Sato, C. J. Stanton, M. S. Dresselhaus, R. Saito
  • 雑誌名: Phys.Rev. B 巻: 84 ページ: 174302-1-6
  • DOI: 10.1002/pssb.201000294
  • 査読あり
• [雑誌論文] Raman spectroscopy of graphene and carbonnanotubes (2011)
  • 著者名/発表者名: R. Saito, M. Hofmann, G. Dresselhaus, A. Jorio, M. S. Dresselhaus
  • 雑誌名: Advances in Physics 巻: 60 ページ: 413-550
  • DOI: 10.1080/00018732.2011.582251
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dielectric constant model for environmental effects on the exciton energies of single wall carbonnanotubes (2010)
  • 著者名/発表者名: A. R. T. Nugraha, R. Saito, K. Sato, P. T. Araujo, A. Jorio, M. S. Dresselhaus
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 巻: 97 ページ: 091905-1-3
  • DOI: 10.1063/1.3485293
  • 査読あり
• [学会発表] グラフェンとカーボンナノチューブのラマン分光理論 (2013)
  • 著者名/発表者名: 齋藤理一郎
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会領域7領域4合同シンポジウム
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 20130326-29
  • 招待講演
• [学会発表] Optical properties of carbon nanotubesand graphene (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Saito
  • 学会等名: 2012 MRS Fall meeting
  • 発表場所: Hynes Convention Center, Boston, USA
  • 年月日: 20121125-30
  • 招待講演
• [学会発表] ラマン分光によるナノカーボンの分析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 齋藤理一郎
  • 学会等名: 2012年秋季第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 松山大学・愛媛大学
  • 年月日: 2012-09-11
  • 招待講演
• [図書] Raman spectroscopy of graphene related systems (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Jorio, R. Saito, G. Dresselhaus, M. S. Dresselhaus
  • 総ページ数: 1-354
  • 出版者: Wiley-VCH, Weinheim Germany
• [図書] 基礎固体物性 現代物理学『基礎シリーズ』 No. 6 (2009)
  • 著者名/発表者名: 齋藤理一郎
  • 総ページ数: 174
  • 出版者: 朝倉書店
• [備考]
  • URL: http://flex.phys.tohoku.ac.jp/japanese/