| 研究概要 |
本研究は,原子層一層からなる2次元グラファイト,またそれが円筒状に丸まったカーボンナノチューブ等の低次元グラファイト材料の構造を3次元的に制御した中で量子輸送現象を調べ,新機能の発現,量子効果ナノデバイス実現の可能性を探索した。まず,単層2次元グラファイトであるグラフェンに対してコンタクトを取り,ナノ微細加工プロセスを用いて試料の形状をトップダウン加工によってナノレベルで構造を制御する手法を確立した。そして作製した量子効果ナノデバイスである,グラフェン2重結合量子ドット素子の単一電子輸送特性を詳細に調べ,量子ドット中の電子を1個単位で制御する単一電子デバイス動作の実証と,ドット間の静電的,および量子力学的なトンネル結合の外部ゲート電極による制御等に成功した。本研究によって実現された,新カーボン材料による集積化ナノデバイス作製の基礎技術の開発と物理現象の解明は,ナノカーボン量子デバイスの分野において重要な基幹研究であり,今後の量子デバイス開発の進展につながると考えられる。
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