ナノ構造光デバイスの創製

纳米结构光学器件的创建

• 批准号: 19F19039
• 负责人: 西井 準治
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19F19039/
• 关键词: グラフェン; ナノ接合; 電界効果; ダイヤモンドアンビルセル; インターカレーション

本研究ではグラフェンをベースにした種々の革新的デバイスの開発を進めてきた。グラフェンを用いたショットキーダイオード、およびGe/グラフェン/メタルのサンドイッチ構造を有する機能性デバイスについての研究に取り組み、さらには、イオン液体を用いた電界効果型ダイヤモンドアンビルセルをグラフェンに適用し、キャリア注入による電子物性制御を試みた。Ge/グラフェン/メタルのサンドイッチデバイスについては、接合部分がグラフェンに与える物理的ダメージが大きく、この問題を解決するためには、新たな技術の確立が必要である。また、電界効果型ダイヤモンドアンビルセルは、圧力の印加に伴い、端子の接続状態を良好に保つことが難しく、研究が難航している状況である。そこで、グラフェンと同様の二次元層状物質である遷移金属ダイカルコゲナイドに着目し、インターカレーションを用いたケミカルなキャリア注入により、電子物性を制御することを試みた。ゲストイオンとしては、導入後も常温常圧で安定なAgイオンを採用した。電気化学的にAgイオンを導入することで、40年前にその構造のみが予測されていたが、これまで合成が困難であったステージ3と言われる結晶構造を有したAgxTaS2の合成に成功した。この物質は低温で超伝導転移することが知られているが、ステージ3構造の発現に伴い超伝導転移温度が向上することを明らかにした。この研究によって得られた成果は、国際誌2D Materialsに掲載された。さらに、このようなイオンの拡散制御に伴う物質合成に関する成果を、第81回応用物理学会秋季学術講演会、2020年秋期日本金属学会第167回講演大会、日本セラミックス協会東北北海道支部研究発表会にて報告した。

This study aims to improve the development of innovative technologies. The functional properties of the structure of the material used in the preparation of the material. It is necessary to establish a new technology to solve these problems. For example, the electrical connection type, the voltage, the connection condition, the maintenance condition, and the navigation condition of the terminal are difficult to study. For example, if a metal is to migrate to a second dimensional layered material, it is necessary to inject it into the material and control its electronic properties. After the introduction, the temperature and pressure of the resin are stable. The structure of AgxTaS2 was predicted and synthesized 40 years ago. This material is in transition from low temperature to high temperature. The results of this research were published in International Journal 2D Materials. The 81st Autumn Lecture of the Applied Physics Society, the 167th Lecture of the Japan Metal Society, and the Research and Development Meeting of the Tohoku Branch of the Japan Metal Society were presented.

项目成果

Discovery of AgxTaS2 superconductor with stage-3 structure

三级结构AgxTaS2超导体的发现

• DOI: 10.1088/2053-1583/abbac1
• 发表时间: 2020
• 期刊: 2D Materials
• 影响因子: 5.5
• 作者: Z. Khurelbaatar;M. Fujioka;T. Shibuya;S. Demura;S. Adachi;Y. Takano;M. Jeem;M. Ono;H. Kaiju and J. Nishii
• 通讯作者: H. Kaiju and J. Nishii

高圧固体電気化学法の開発

高压固态电化学方法的发展

• 发表时间: 2020
• 作者: 藤岡 正弥;岩﨑 秀;フレルバータル ザガルツェム;小峰 啓史;森戸 春彦;メルバート ジェーム;小野 円佳;西井 準治
• 通讯作者: 西井 準治

Fermi Level Depinning in Metal/Germanium Junctions by Insertion of Graphene Layers

通过插入石墨烯层在金属/锗结中实现费米能级脱钉

• 发表时间: 2019
• 作者: 佐藤 賢斗;岩﨑 秀;フレルバータル ザガルツェム;メルバート ジェーム;小野 円佳;藤岡 正弥;西井 準治;Z. Khurelbaataar,S. Tsagaanchuluun,M. Fujioka,J. Nishii
• 通讯作者: Z. Khurelbaataar,S. Tsagaanchuluun,M. Fujioka,J. Nishii

Controlling of Electrical Characteristics of Schottky Diode by Graphene Interlayer

石墨烯中间层控制肖特基二极管的电特性

• 发表时间: 2019
• 作者: 佐藤 賢斗;岩﨑 秀;フレルバータル ザガルツェム;メルバート ジェーム;小野 円佳;藤岡 正弥;西井 準治;Z. Khurelbaataar,S. Tsagaanchuluun,M. Fujioka,J. Nishii;Z. Khurelbaataar,S. Tsagaanchuluun,M. Fujioka,M. Jeem,M. Ono,J. Nishii
• 通讯作者: Z. Khurelbaataar,S. Tsagaanchuluun,M. Fujioka,M. Jeem,M. Ono,J. Nishii

イオンの拡散制御による新規物質開発

通过控制离子扩散开发新材料

• 发表时间: 2020
• 作者: 藤岡 正弥;岩﨑 秀;フレルバータル ザガルツェム;小峰 啓史;森戸 春彦;メルバート ジェーム;小野 円佳;西井 準治
• 通讯作者: 西井 準治