2016 Fiscal Year Annual Research Report
Growth of silicene on chalcogenide substrate for elucidation of its electric conduction system
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26286052
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
久保 理 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70370301)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田畑 博史 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00462705)
中山 知信 国立研究開発法人物質・材料研究機構, その他部局等, その他 (30354343)
片山 光浩 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70185817)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | シリセン / カルコゲナイド / セレン化ガリウム / 走査トンネル顕微鏡 / ゲルマネン / ナノリボン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
シリセンはシリコン原子の六員環から成るシート材料であり、グラフェンに匹敵する高キャリア移動度を持つと予想されるだけでなく、バンドギャップ自身が電界によって変調できる等、グラフェンにはない物性が理論的に予測されている。本研究は、非導電性基板上でのシリセン作製プロセスを構築し、未解明である電気伝導特性等、シリセンの諸物性を解明することを目的として行った。
前年度まで行っていた二硫化モリブデン基板に代わって、本年度は表面格子定数が理想シリセンに近いセレン化ガリウム基板上でのシリセン形成を試みた。その物性を確定するには至っていないが、Si原子のシート構造の形成が確認できた。また、シリセンと同族元素のゲルマニウム（Ge）による層状材料であるゲルマネンの作製、特性評価も進めた。ゲルマネンはスピン軌道相互作用が大きいため、バンドギャップ操作の実証実験に適した材料である。これまでの報告ではゲルマネンは主に金や白金など遷移金属表面での形成が主であったが、今回我々はAl(111)基板上でこれまで報告されていない周期性を持つGeシート構造の作製に成功した。走査トンネル顕微鏡と密度汎関数理論計算による解析の結果、このシートは確かにGe原子が蜂の巣状に配列していることが確かめられた。ただし、その構造は√3×√3超周期を持ち、理論計算においてはそのバンド構造はグラフェンで見られるようなディラックコーンを持たないことが示唆された。今後、角度分解光電子分光法によってそのバンド構造を実測する予定であるが、既に論文投稿の準備を進めており、また国際会議で2度報告を行った。
さらに、前年度までに行ったSb/Si(111)基板上でのGeシート構造作成や、ナノリボンがアレイ状に密に並んだ場合に起こるディラックコーンの発現については、招待講演を含めて国際会議で２度報告を行い、前者は論文投稿中、後者は論文掲載済みである。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] Different phases of germanene formed on Al(111)2017
Author(s)
Satoshi Endo, Osamu Kubo, Noriharu Nakashima, Ryutaro Kuga, Seiya Iwaguma, Hiroshi Tabata, Mitsuhiro Katayama
Organizer
Symposium on Surface Science & Nanotechnology -25th Anniversary of SSSJ Kansai-
Place of Presentation
京都市国際交流会館（京都府）
Year and Date
2017-01-24
Int'l Joint Research
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