Interlayer excitons in 1D-2D heterostructures and its applications

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K15120
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分28020:ナノ構造物理関連
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: Fang Nan 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 基礎科学特別研究員 (50850509)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: carbon nanotube / hexagonal boron nitride / tungsten diselenide / exciton

研究成果の概要

二次元材料はユニークな電子・光物性を持ち、次世代デバイスの材料として注目を集めています。六方晶窒化ホウ素（h-BN）は絶縁性の二次元材料で、他の二次元材料の性能を引き出せることが分かっています。カーボンナノチューブは一次元材料であり、基板や表面の状態に敏感です。合成直後の架橋カーボンナノチューブは清浄な状態であり、光学特性は優れているのですが、シリコンなどの基板と接触すると消光効果が起き、 フォトルミネッセンスの強度は激減します。本研究では、h-BNあるいは二セレン化タングステン(WSe2)とカーボンナノチューブのヘテロ構造を作り、二次元材料とカーボンナノチューブの相互作用を調べました。

自由記述の分野

工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

These findings indicate that h-BN is an ideal solid-state subsatrate for the CNTs photonic devices and open a new path-way for manipulating excitons in CNTs.Moreover, a strong exciton transfer between WSe2 and CNTs reveal novel excitonic physics in mixed dimensional heterostructures.