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2023 年度 実績報告書

原子レベルでの層間インターカレーション機構のリアルタイム可視化技術の開発

公募研究

研究領域2.5次元物質科学:社会変革に向けた物質科学のパラダイムシフト
研究課題/領域番号 22H05478
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

Lin YungChang  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (90772244)

研究期間 (年度) 2022-06-16 – 2024-03-31
キーワードIntercalation / STEM / 2D materials / graphene
研究実績の概要

We investigated the atomic structure of metal chlorides and alkali metals intercalated into bilayer graphene (BLG) using STEM. Our results revealed structural deviations from the original materials; for instance, MoCl5 intercalation resulted in MoCl3 and other MoClx nanostructures. This emphasizes the need for atomic-resolution imaging to accurately ascertain the properties of intercalation compounds (published in ACS Nano).
Further, we found that K, Rb, and Cs intercalated into BLG form a hcp bilayer, challenging the expected single-metal-layer intercalation. From this, we proposed a new graphite intercalation model where the surface-near interlayer expands to accommodate a metal bilayer, while central layers retain a single-metal form, detailed in Nature Communications.

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Alkali metal bilayer intercalation in graphene2024

    • 著者名/発表者名
      Lin Yung-Chang、Matsumoto Rika、Liu Qiunan、Solis-Fernandez Pablo、Siao Ming-Deng、Chiu Po-Wen、Ago Hiroki、Suenaga Kazu
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 15 ページ: 425

    • DOI

      10.1038/s41467-023-44602-3

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Ready-to-transfer two-dimensional materials using tunable adhesive force tapes2024

    • 著者名/発表者名
      Nakatani Maki、Fukamachi Satoru、Solis-Fernandez Pablo、Honda Satoshi、Kawahara Kenji、Tsuji Yuta、Sumiya Yosuke、Kuroki Mai、Li Kou、Liu Qiunan、Lin Yung-Chang、Uchida Aika、Oyama Shun、Ji Hyun Goo、Okada Kenichi、Suenaga Kazu、Kawano Yukio、Yoshizawa Kazunari、Yasui Atsushi、Ago Hiroki
    • 雑誌名

      Nature Electronics

      巻: 7 ページ: 119~130

    • DOI

      10.1038/s41928-024-01121-3

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Direct Observation of Locally Modified Excitonic Effects within a Moire Unit Cell in Twisted Bilayer Graphene2023

    • 著者名/発表者名
      Liu Ming、Senga Ryosuke、Koshino Masanori、Lin Yung-Chang、Suenaga Kazu
    • 雑誌名

      ACS Nano

      巻: 17 ページ: 18433~18440

    • DOI

      10.1021/acsnano.3c06021

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molybdenum Chloride Nanostructures with Giant Lattice Distortions Intercalated into Bilayer Graphene2023

    • 著者名/発表者名
      Liu Qiunan、Lin Yung-Chang、Kretschmer Silvan、Ghorbani-Asl Mahdi、Solis-Fernandez Pablo、Siao Ming-Deng、Chiu Po-Wen、Ago Hiroki、Krasheninnikov Arkady V.、Suenaga Kazu
    • 雑誌名

      ACS Nano

      巻: 17 ページ: 23659~23670

    • DOI

      10.1021/acsnano.3c06958

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Excitonic Effects in Energy-Loss Spectra of Freestanding Graphene2023

    • 著者名/発表者名
      Guandalini Alberto、Senga Ryosuke、Lin Yung-Chang、Suenaga Kazu、Ferretti Andrea、Varsano Daniele、Recchia Andrea、Barone Paolo、Mauri Francesco、Pichler Thomas、Kramberger Christian
    • 雑誌名

      Nano Letters

      巻: 23 ページ: 11835~11841

    • DOI

      10.1021/acs.nanolett.3c03863

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Atomic Structure Analysis of Metal Chlorides and Alkali Metals Intercalated in Bilayer Graphene2023

    • 著者名/発表者名
      Yung-Chang Lin
    • 学会等名
      2023 Materials Research Society (MRS) Fall Meeting
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Unveiling the atomic structure of alkali metals intercalated in graphene layers2023

    • 著者名/発表者名
      Yung-Chang Lin
    • 学会等名
      The 20th International Microscopy Congress
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Bilayer graphene intercalation: A study of interlayer coupling and atomic structures of intercalants2023

    • 著者名/発表者名
      Yung-Chang Lin
    • 学会等名
      6th EU‐Japan Workshop on Graphene and Related 2D Materials (2023)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] グラフェン層間に2層アルカリ金属の最密配列を発見

    • URL

      https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2024/pr20240124/pr20240124.html

  • [備考] 世界初、グラフェンなどの二次元材料テープを開発

    • URL

      https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2024/pr20240213/pr20240213.html

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公開日: 2024-12-25  

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