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2022 年度 実施状況報告書

プランベン -創製と機能開拓-

研究課題

研究課題/領域番号 21K04879
研究機関名古屋大学

研究代表者

柚原 淳司  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (10273294)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード14 族ポストグラフェン / 二次元物質 / 蜂の巣構造 / プランベン / ゲルマネン
研究実績の概要

プランベンの創製に向けて、Bi(0001)表面上の鉛超薄膜の厚さ依存性を調べた。また、Ge(111)基板上のAg(111)薄膜を利用してゲルマネンの偏析創製し、鉛超薄膜の創製実験を行なった。
Bi(0001)表面上の鉛超薄膜は、Bi(0001)清浄表面上に鉛を真空蒸着することで作製した。
低速電子回折(LEED)からプランベンを示唆する結果が得られたため、作製条件および再現性について詳細に実験パラメータを調整しながら実験を進めている。
Ag(111)表面上のゲルマネンは、Ge(111)基板上に100nmのAg(111)薄膜を作製し、超高真空中下で加熱することでGe原子を表面偏析させて創製した。先行研究にて、ゲルマネンが作製できることが明らかにされていたが、本研究において再現実験を行なった。
この表面に鉛を真空蒸着し、走査型トンネル顕微鏡(STM)による原子スケールその場観察と低速電子回折やオージェ電子分光法を組み合わせた構造解明を行なった。その結果、プランベンの可能性を示唆する実験結果が得られた。現在、詳細な解析を行なっている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

最終目的であるプランベンの幾何構造や電子物性の解明に向けて、今年度はBi(0001)表面上の鉛超薄膜の厚さ依存性を調べた。また、Ag(111)表面上のゲルマネン表面上のプランベンの創製実験および幾何構造の解明を行なった。最終年度に行うローバックなプランベンの幾何構造の創製や電子物性の解明に向けて多いに役立つ成果が得られた。

今後の研究の推進方策

Pd-Pb合金薄膜表面上のプランベンの幾何構造や電子状態を明らかにする。このプランベンの幾何構造や電子状態を複合分析手法により明らかにするとともに、プランベンとPd-Pb合金薄膜表面との化学的相互作用についても調べる。分析は、室温および極低温の走査型トンネル顕微鏡(STM)と低速電子回折(LEED)、放射光を用いた内核光電子分光(core-level PES)やオージェ電子分光(AES)、X線光電子分光(XPS)を用いる。さらに、酸素ガスや大気中でのプランベンの安定性について明らかにする。大気下あるいは真空中でプランベンをボロンナイトライドなどの絶縁物や半導体の基板に転写可能であるかどうかについても実験を行う。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 学会発表 (4件)

  • [国際共同研究] Aix-Marseille University(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      Aix-Marseille University
  • [学会発表] 偏析法による Ag(100)薄膜表面上のGe超薄膜の創製2022

    • 著者名/発表者名
      大野誠貴、大田晃生、宮﨑誠一、高倉将一、仲武昌史、Guy Le Lay、柚原淳司
    • 学会等名
      日本物理学会2022年秋季大会
  • [学会発表] Beyond Silicene, from Germanene to Plumbene2022

    • 著者名/発表者名
      J. Yuhara
    • 学会等名
      The 92nd IUVSTA workshop on Advanced Spectroscopy and Transport for 2D Materials at Surfaces and The 4th Asia-Pacific Symposium on Solid Surfaces (APSSS-4)
  • [学会発表] Growth of stanene on a Pd2Sn surface alloy2022

    • 著者名/発表者名
      Junji Yuhara, Tsuyoshi Ogikubo, Masaaki Araidai, Sho-ichi Takakura, Masashi Nakatake, Guy Le Lay
    • 学会等名
      Atomic Level Characterization 2022
  • [学会発表] Fabrication and characterization of two-dimensional materials on solid surface2022

    • 著者名/発表者名
      J. Yuhara
    • 学会等名
      Aix-Marseille University Invited Professor Lecture

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公開日: 2023-12-25  

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