グラフェンナノ構造形成と構造ー電子物性相関

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23246014
• 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: 薄膜・表面界面物性
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 田中 悟 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80281640)
• 研究分担者: 橋本 明弘 福井大学, 工学系研究科, 教授 (10251985) ; 小森 文夫 東京大学, 物性研究所, 教授 (60170388) ; 水野 清義 九州大学, 大学院総合理工学研究院, 教授 (60229705) ; VISIKOVSKIY Anton 九州大学, 大学院工学研究院, 助教 (70449487) ; 寒川 義裕 九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (90327320) ; 稲垣 祐次 九州大学, 大学院工学研究院, 助教 (10335458)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: グラフェン / ナノ構造 / ナノリボン / バンドギャップ / エピタキシー

研究概要

グラフェンは究極の２次元構造を有しており電子物性を始めとする物性に大きな興味が持たれている．しかしながらスイッチングデバイス応用に当たり必須なバンドギャップがゼロであることから，バンドギャップの形成は重要な研究課題である．様々な手法が提案されているが，中でもナノリボン化により大きなバンドギャップを形成することが指摘されており，グラフェンナノリボン(GNR)の形成は有意義な課題である．我々はSiC表面に自己形成される周期的ナノ表面をテンプレートとした結晶成長法(MBE, CVD)によりエピタキシャルGNRを形成し，角度分解光電子分光によりK点においてバンドギャップが形成されていることを確認した．

研究成果

• [雑誌論文] Graphene nanoribbons on vicinal SiC surfaces by molecular beam epitaxy (2013)
  • 著者名/発表者名: T.Kajiwara, et al.
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 87 ページ: 121407
  • 査読あり
• [雑誌論文] Graphene nanoribbons grown on epitaxial SixCuOz layer on vicinal SiC(0001) surfaces by chemical vapor deposition (2013)
  • 著者名/発表者名: Y.Hagihara, et al.
  • 雑誌名: Appl. Phys 巻: Express 6 ページ: 55102
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical analysis on vacancy induced vibrational properties of graphene nanoribbons (2013)
  • 著者名/発表者名: Md. Sherajul, et al.
  • 雑誌名: Computational Mater. Sci 巻: 79 ページ: 356
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical experiments on phonon properties of isotope and vacancy-type disordered graphene (2013)
  • 著者名/発表者名: Md. Sherajul, et al.
  • 雑誌名: Diamond & Related Materials 巻: 40 ページ: 115
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of atomic terraces and steps in the electron transport properties of epitaxial graphene grown on SiC (2012)
  • 著者名/発表者名: H.Kuramochi, et al.
  • 雑誌名: AIP Adv 巻: 2 ページ: 012115
  • 査読あり
• [雑誌論文] Uniaxial deformation of graphene Dirac cone on a vicinal SiC substrate (2012)
  • 著者名/発表者名: K.Nakatsuji, et al.
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 85 ページ: 195416
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Raman imaging study of growth process of few-layer epitaxial graphene on vicinal 6H?SiC (2012)
  • 著者名/発表者名: S.Kamoi, et al.
  • 雑誌名: Diamond & Related Materials 巻: 25 ページ: 80
  • 査読あり
• [雑誌論文] エピタキシャルグラフェンの成長と電子物性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中 悟, 他
  • 雑誌名: 触媒 巻: Vol.54 ページ: 386
  • 査読あり
• [学会発表] Bandgap Opening on Graphene Nanoribbons Grown on Vicinal 6H- and 4H-SiC Surfaces by Molecular Beam Epitaxy (2013)
  • 著者名/発表者名: T.Kajiwara, et al.
  • 学会等名: ICSCRM2013
  • 発表場所: Miyazaki, Japan
  • 年月日: 20130929-1004
• [学会発表] Silicon Intercalation at the SiC-Graphene Interface (2013)
  • 著者名/発表者名: S.Kimoto, et al.
  • 学会等名: ICSCRM2013
  • 発表場所: Miyazaki, Japan
  • 年月日: 20130929-1004
• [学会発表] Intermediate C-Rich (R3xR3) R30 Structure Preceding Graphene Buffer Layer Formation on SiC (0001) (2013)
  • 著者名/発表者名: S.Hayashi, et al.
  • 学会等名: ICSCRM2013
  • 発表場所: Miyazaki, Japan
  • 年月日: 20130929-1004
• [学会発表] Growth of graphene nanoribbon arrays on vicinal SiC surfaces by molecular beam epitaxy (2013)
  • 著者名/発表者名: S.Tanaka
  • 学会等名: Physical Sciences Symposia-2013-Boston
  • 発表場所: U.S.A.
  • 年月日: 20130904-05
• [学会発表] Graphene nanoribbons grown by molecular beam epitaxy (2012)
  • 著者名/発表者名: S.Tanaka
  • 学会等名: IUMRS-IECM2012
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 20120923-28
• [学会発表] Formation of graphene nanostructures on vicinal SiC surfaces (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Tanaka
  • 学会等名: SSDM2011
  • 発表場所: Nagoya
  • 年月日: 20110928-30