新奇炭素系擬一次元物質グラフェンナノリボンにおける電子相関と輸送現象

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22540329
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅰ
• 研究機関: 奈良女子大学
• 研究代表者: 吉岡 英生 奈良女子大学, 自然科学系, 教授 (40252225)
• 研究分担者: 林 正彦 秋田大学, 教育文化学部, 准教授 (60301040) ; 神田 晶申 筑波大学, 数理物質科学研究科, 准教授 (30281637)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: グラフェン / 一次元電子系 / グラフェンナノリボン / メゾスコピック系 / ナノ材料 / 超伝導近接効果 / ジョセフソン電流 / 輸送特性

研究概要

本研究プロジェクトではジグザグ端を有するグラフェンナノリボンにおける磁気秩序状態における種々の物理量の相互作用依存性を詳細に調べるとともに、グラフェンと金属(正常状態ならびに超伝導状態)からなる接合系の輸送特性を理論的に研究した。さらに、これらの理論模型に対応する接合系やグラフェンに歪を導入した接合系を作成し、電気伝導特性に関して知見を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Enhancement of charge ordering by Zeeman effect in one-dimensional molecular conductors (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Yoshioka, Y. Otsuka, H. Seo
  • 雑誌名: Journal of the Korean Physical Society 巻: (出版予定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Hopping Modulation at the Edges on Transport Properties of Zigzag Graphene Nanoribbon Attached to Two Normal Metals (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Yoshioka, Y. Mochizuki
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Ser. 巻: 400 ページ: 042077
  • DOI: DOI:10.1088/1742-6596/400/4/042077
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of Riemannian geometric effects on electronic states (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Onoe, T. Ito, H. Shima, H. Yoshioka, S. Kimura
  • 雑誌名: Europhys. Lett. 巻: 98 ページ: 27001
  • DOI: DOI:10.1209/0295-5075/98/27001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theoretical Studies on Phase Transitions in Quasi-One-Dimensional Molecular Conductors (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Yoshioka, Y. Otsuka, H. Seo
  • 雑誌名: Crystals 巻: 2 ページ: 996-1006
  • DOI: DOI:10.3390/cryst2030996
  • 査読あり
• [雑誌論文] Complete tailor-made inverse filter for image processing of scanning SQUID microscope (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Hayashi, H. Ebisawa, H. T. Huy, T. Ishida
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 巻: 100 ページ: 182601
  • DOI: DOI: 10.1063/1.4709492
  • 査読あり
• [雑誌論文] One-Dimensional Uneven Peanut-Shaped C60 Polymer: A Quantum Electronic System in Riemannian Space (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Onoe, T. Ito, S. Kimura, H. Shima, Y. Toda, H. Yoshioka
  • 雑誌名: Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures 巻: 20 ページ: 1-16
  • DOI: DOI: 10.1080/1536383X.2011.586618
  • 査読あり
• [雑誌論文] Collapse of Charge Ordering due to Disorder in Quasi One-Dimensional Electron Systems (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Yoshioka
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Ser. 巻: 400 ページ: 032123
  • DOI: DOI:10.1088/1742-6596/400/3/032125
  • 査読あり
• [雑誌論文] Supercurrent through Graphene: Effects of Vanishing Density of States (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Hayashi, H. Yoshioka, A. Kanda
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Ser. 巻: 400 ページ: 022024
  • DOI: DOI:10.1088/1742-6596/400/2/022024
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical Study of Collective Transport in Charge Density Wave Conductors (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Hayashi, Y. Takane, H. Ebisawa
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Ser. 巻: 400 ページ: 012015
  • DOI: DOI:10.1088/1742-6596/400/1/012015
  • 査読あり
• [雑誌論文] 固体中のディラック電子系-グラフェンを中心に- (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉岡英生
  • 雑誌名: 奈良女子大学大学院人間文化研究科複合現象科学専2011 年度数学・物理学・情報科学の研究交流シンポジウム報告書 ページ: 42-52
• [雑誌論文] グラフェンの電気伝導の実験とデバイス応用の可能性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 神田晶申
  • 雑誌名: 奈良女子大学大学院人間文化研究科複合現象科学専2011 年度数学・物理学・情報科学の研究交流シンポジウム報告書 ページ: 53-63
• [雑誌論文] Density of states anomalies in multichannel quantum wires (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Yoshioka, H. Shima
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 84 ページ: 075443
  • DOI: DOI: 10.1103/PhysRevB.84.075443
  • 査読あり
• [雑誌論文] Incommensurate Antiferromagnetic Insulating State in (MDT-TS)(AuI2)x (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Yoshioka, H. Seo, Y. Otsuka
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 80 ページ: 123702
  • DOI: DOI: 10.1143/JPSJ.80.123702
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic spectral shift of oxygen-filled (6,6) carbon nanotubes (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Shima, H. Yoshioka
  • 雑誌名: Chem. Phys. Lett. 巻: 513 ページ: 224-228
  • DOI: DOI: 10.1016/j.cplett.2011.07.084
  • 査読あり
• [雑誌論文] Introducing Nonuniform Strain to Graphene Using Dielectric Nanopillars (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Tomori, A. Kanda, H. Goto, Y. Ootuka, K. Tsukagoshi, S. Moriyama, E. Watanabe, D. Tsuya
  • 雑誌名: Appl. Phys. Express 巻: 4 ページ: 075102
  • DOI: DOI: 10.1143/APEX.4.075102
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of Tunneling Current in Semiconducting Graphene p - n Junctions (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Miyazaki, M. V. Lee, S.-L. Lee, H. Hiura, A. Kanda, K. Tsukagoshi
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 81 ページ: 014708
  • DOI: DOI: 10.1143/JPSJ.81.014708
  • 査読あり
• [雑誌論文] グラフェンの磁性とスピントロニクス応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 神田晶申
  • 雑誌名: 第49回応用物理学会スクールテキスト「グラフェンの基礎から応用まで」 ページ: 16-25
• [雑誌論文] Superconducting proximity effect in graphene nanostructures (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Hayashi, H. Yoshioka, A. Kanda
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Ser. 巻: 248 ページ: 012002
  • DOI: DOI:10.1088/1742-6596/248/1/012002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Manipulating the Tomonaga-Luttinger exponent by electric field modulation (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Shima, S. Ono, H. Yoshioka
  • 雑誌名: Eur. Phys. J. B 巻: 78 ページ: 481-488
  • DOI: DOI:10.1140/epjb/e2010-10698-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anomalous Interaction Dependence in Magnetism of Graphene Nanoribbons with Zigzag Edges (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Furukawa, H. Yoshioka, Y. Mochizuki
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 79 ページ: 084708
  • DOI: DOI:10.1143/JPSJ.79.084708
  • 査読あり
• [雑誌論文] Finite-Temperature Properties across the Charge Ordering Transition -- Combined Bosonization, Renormalization Group, and Numerical Methods -- (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Yoshioka, M. Tsuchiizu, Y. Otsuka, H. Seo
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 79 ページ: 094714
  • DOI: DOI:10.1143/JPSJ.79.094714
  • 査読あり
• [雑誌論文] Topological defect and quasi-particle dynamics in charge density waves (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Hayashi, H. Ebisawa
  • 雑誌名: Physica C 巻: 470 ページ: S962-S963
  • DOI: DOI:10.1016/j.physc.2009.12.054
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theoretical study of superconducting proximity effect in single and multi-layered graphene (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Hayashi, H. Yoshioka, A. Kanda
  • 雑誌名: Physica C 巻: 470 ページ: S846-S847
  • DOI: DOI:10.1016/j.physc.2009.10.068
• [雑誌論文] Dependence of proximity-induced supercurrent on junction length in multilayer-graphene Josephson junctions (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Kanda, T. Sato, H. Goto, H. Tomori, S. Takana, Y. Ootuka, K. Tsukagoshi
  • 雑誌名: Physica C 巻: 470 ページ: 1477-1480
  • DOI: DOI:10.1016/j.physc.2010.05.142
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of ultrashort graphene Josephson junctions (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Tomori, A. Kanda, H. Goto, S. Tanaka, Y. Ootuka, K. Tsukagoshi
  • 雑誌名: Physica C 巻: 470 ページ: 1492-1495
  • DOI: DOI:10.1016/j.physc.2010.05.146
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inverse spin valve effect in multilayer graphene device (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Goto, H. Tomori, S. Tanaka, Y. Ootuka, K. Tsukagoshi, A. Kanda
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Ser. 巻: 232 ページ: 012002
  • DOI: DOI:10.1088/1742-6596/232/1/012002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of current annealing on electronic properties of multilayer graphene (2010)
  • 著者名/発表者名: S Tanaka, H Goto, H Tomori,Y Ootuka, K Tsukagoshi, A Kanda
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Ser. 巻: 232 ページ: 012015
  • DOI: DOI:10.1088/1742-6596/232/1/012015
  • 査読あり
• [学会発表] グラフェンへのダメージを軽減した歪み導入法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 友利ひかり、軽部大雅、大塚洋一、神田晶申
  • 学会等名: 第60回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川大学
  • 年月日: 20130327-30
• [学会発表] グラフェン異方的超伝導における準粒子状態 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田沼慶忠,林正彦,田仲由喜夫
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 20130326-29
• [学会発表] Comparison of mobility at the top and bottom surfaces of multilayer graphene placed on SiO2 substrate (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Kanda, Y. Nukui, H. Tomori, H. Goto Y. Ootuka
  • 学会等名: APS March Meeting 2013
  • 発表場所: Baltimore, USA
  • 年月日: 20130318-22
• [学会発表] Electron transport measurement in locally strained graphene (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Tomori, A. Kanda, Y. Ootuka, H. Karube
  • 学会等名: APS March Meeting 2013
  • 発表場所: Baltimore, USA
  • 年月日: 20130318-22
• [学会発表] 1 次元局所歪みのあるグラフェンの電気伝導測定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 友利ひかり、軽部大雅、貫井洋祐、大塚洋一、神田晶申
  • 学会等名: 日本物理学会2012 年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 20120918-21
• [学会発表] Electron transport in graphene with one-dimensional local strain (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Kanda, H. Tomori, H. Karube, Y. Ootuka, M. Hayashi, H. Yoshioka
  • 学会等名: Graphene Week 2012
  • 発表場所: Delft University of Technology, Netherland
  • 年月日: 20120604-08
• [学会発表] Refinement of scanning SQUID microscope image by a numerical process (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Hayashi, H. Ebisawa, H. T. Huy, T. Ishida
  • 学会等名: International workshop on Pathbreaking Phase Sciences in Superconductivity 2012 (PPSS2012)
  • 発表場所: Osaka, Japan
  • 年月日: 20120113-15
• [学会発表] グラフェン・ナノ構造における輸送特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 林正彦
  • 学会等名: 北東北国立3 大学連携推進研究プロジェクト・シンポジウム
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 20111126-27
• [学会発表] Properties of Graphene Nanoribbon with Zigzag Edges Attached to Two Normal Metals (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Yoshioka, Y. Mochizuki
  • 学会等名: 26th International Conference on Low Temperature Physics (LT26)
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 20110810-17
• [学会発表] Introducing strain in graphene (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Kanda, H. Tomori, H. Goto, Y. Toyota, Y. Ootuka, K. Tsukagoshi, M. Hayashi, H. Yoshioka
  • 学会等名: Graphene Week 2011
  • 発表場所: Obergurgl, Austria
  • 年月日: 20110424-29
• [学会発表] 固体中のディラック電子系-グラフェンを中心に- (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉岡英生
  • 学会等名: 奈良女子大学大学院人間文化研究科複合現象科学専攻2011 年度数学・物理学・情報科学の研究交流シンポジウム
  • 発表場所: 奈良女子大学理学部
  • 年月日: 2011-12-03
• [学会発表] グラフェンの磁性とスピントロニクス応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 神田晶申
  • 学会等名: 第49回応用物理学会スクール「グラフェンの基礎から応用まで」
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2011-08-30
• [学会発表] グラフェンにおける超伝導近接効果の理論II (2010)
  • 著者名/発表者名: 林正彦、神田晶申、吉岡英生
  • 学会等名: 日本物理学会2010 年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 20100923-26
• [学会発表] Superconducting proximity effect in single and multilayer graphene (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Kanda, H. Goto, H. Tomori, S. Tanaka, Y. Ootuka, K. Tsukagoshi, H. Yoshioka, M. Hayashi
  • 学会等名: Superconductivity and Magnetism: Hybrid proximity nanostructures and intrinsic phenomena (SM-2010)
  • 発表場所: Paestum , Italy
  • 年月日: 20100905-11
• [学会発表] Effects of Disorder on Charge Ordering Transition in Quasi-One-Dimensional Molecular Conductors (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Yoshioka
  • 学会等名: International Conference on Science and Technology of Synthetic Metals 2010 (ICSM2010)
  • 発表場所: 京都国際会館
  • 年月日: 20100706-09
• [学会発表] Superconducting proximity effect in graphene nanostructures (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Hayashi, H. Yoshioka, A. Kanda
  • 学会等名: The International Conference on Theoretical Physics, "Dubna-Nano2010"
  • 発表場所: Bogoliubov Laboratory of Theoretical Physics, Dubna, Russia
  • 年月日: 20100705-10
• [学会発表] Toward graphene SFS Josephson junctions (2010)
  • 著者名/発表者名: 神田晶申
  • 学会等名: 「対称性の破れた凝縮系におけるトポロジカル量子現象」第1回領域研究
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2010-12-19
• [学会発表] ジグザグ型グラフェンナノリボンの磁性における異常な相互作用依存性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉岡英生
  • 学会等名: グラフェンと超伝導体のナノ構造に関する研究会
  • 発表場所: 秋田大学
  • 年月日: 2010-08-11
• [図書] Physics and Chemistry of Graphene: Nanographene to Graphene (edited by T. Enoki) (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Kanda
  • 総ページ数: 89-205
  • 出版者: Pan Stanford Publishing
• [図書] Graphene and its Fascinating Attributes (edited by S. K. Pati, T. Enoki, and C. N. R. Rao) (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Tsukagoshi, H. Miyazaki, S.-L. Li. A. Kumatani, H. Hiura, A. Kanda
  • 総ページ数: 179-188
  • 出版者: World Scientific Publishing
• [図書] カーボンナノチューブ・グラフェンハンドブック(フラーレン・ナノチューブ・グラフェン学会編) (2011)
  • 著者名/発表者名: 神田晶申
  • 総ページ数: 315-317
  • 出版者: コロナ社
• [図書] 炭素学(田中一義、東原秀和、篠原久典編) (2011)
  • 著者名/発表者名: 神田晶申 塚越一仁
  • 総ページ数: 376-380
  • 出版者: 化学同人
• [産業財産権] 走査型SQUID 顕微鏡画像の高解像度化 (2012)
  • 発明者名: 林正彦、石田武和
  • 権利者名: 秋田大学、大阪府立大学
  • 公開番号: 特開2013-57647
  • 出願年月日: 2012-09-09