Exploring quantum transport in 2.5 dimensional material

探索 2.5 维材料中的量子输运

• 批准号: 22H01898
• 负责人: 守谷 頼
• 金额: $ 11.48万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01898/
• 关键词: 遷移金属ダイカルコゲナイド; 共鳴トンネル

本年度は、数層遷移金属ダイカルコゲナイド(TMD)/トンネルバリア/数層TMDという二重量子井戸構造を作製し、作製した構造において共鳴トンネルを観測した。数層TMDがサ ブバンド量子化することを活用し、サブバンド量子化準位間の共鳴トンネルを実現した。TMDとしてWSe2をp型にドープした数層WSe2/h-BN/数層WSe2構造の作製に成功した。それぞれのp型WSe2へのオーミックコンタクトは高濃度p型ドープのp-MoS2を用いることで実現した。この素子構造において、２つのWSe2間に電圧を印加し、２つのWSe2の価電子帯のサブバンド同士の共鳴トンネル効果を実現した。共鳴トンネルの性能を示すピークバレー比として室温で７、低温で２１という大きな値を実現した。この値は、これまでに報告されている二次元物質を用いた共鳴トンネル構造と比較して最大の値である。次にn型のWSe2を用いたn型WSe2/h-BN/n型WSe2構造において伝導帯サブバンドの共鳴トンネルの実験も行った。n型WSe2へのオーミックコンタクトについてはグラフェンを用いた。伝導帯サブバンドにおいてもサブバンド準位間の共鳴トンネルを観測した。さらに、本デバイスにおいては２つのn型WSe2の間の相対角度に依存した共鳴トンネル効果を観測した。これはn型WSe2の伝導帯バンドの特異な分散関係を反映しているためと現在考えている。これらの2種類のデバイスの評価により、サブバンド共鳴トンネルデバイスの最適化を達成した。

は this year, the migration of several layers of metal ダ イ カ ル コ ゲ ナ イ ド (TMD) / ト ン ネ ル バ リ ア / several layers of TMD と い う opens the double quantum well structure を for し, for making し た tectonic に お い て resonance ト ン ネ ル を 観 measuring し た. Several layers of TMD が サ ブ バ ン ド quantization す る こ と を appropriate し, サ ブ バ ン ド quantization の resonance between quasi a ト ン ネ ル を be presently し た. TMDと て てWSe2を type p にド と プ プ た た た た multi-layer WSe2/h-BN/ multi-layer WSe2 structure た fabrication に successful た た. そ れ ぞ れ の p-type WSe2 へ の オ ー ミ ッ ク コ ン タ ク ト は high concentrations of p type ド ー プ の p - MoS2 を with い る こ と で be presently し た. こ の element sub structure に お い て, 2 つ の WSe2 に electricity 圧 を Inca し, 2 つ の WSe2 の 価 electronic 帯 の サ ブ バ ン ド with James の resonance ト ン ネ ル unseen fruit を be presently し た. Resonance ト ン ネ ル の performance を shown す ピ ー ク バ レ ー than と し て で 7 at room temperature and low temperature で 21 と い う big き な numerical を be presently し た. こ の numerical は, こ れ ま で に report さ れ て い る を secondary yuan material with い た resonance ト ン ネ と ル structure comparison し て biggest の numerical で あ る. Time に n-type の WSe2 を with い た n-type WSe2 / h - BN/n WSe2 tectonic に お い て 伝 guide 帯 サ ブ バ ン ド の resonance ト ン ネ ル の be 験 も line っ た. N WSe2 へ の オ ー ミ ッ ク コ ン タ ク ト に つ い て は グ ラ フ ェ ン を with い た. 伝 guide 帯 サ ブ バ ン ド に お い て も サ ブ バ ン ド の resonance between quasi a ト ン ネ ル を 観 measuring し た. さ ら に, this デ バ イ ス に お い て は 2 つ の n-type WSe2 の polices の phase Angle between に dependent し た resonance ト ン ネ ル unseen fruit を 観 measuring し た. こ れ は n-type WSe2 の 伝 guide 帯 バ ン ド の specific な scattered masato is を reflect し て い る た め と take え now て い る. こ れ ら の 2 kinds の デ バ イ ス の review 価 に よ り, サ ブ バ ン ド resonance ト ン ネ ル デ バ イ ス の optimization を reached し た.

项目成果

グラフェン量子輸送特性を通したh-BN結晶評価

通过石墨烯量子传输特性评估 h-BN 晶体

• 发表时间: 2022
• 作者: 鈴木剛;久保田雄也;三石夏樹;赤塚俊輔;古賀淳平;坂野昌人;増渕覚;田中良和;大隅寛幸;玉作賢治;矢橋牧名;高橋英史;石渡晋太郎;町田友樹;松田巌;石坂香子;岡﨑浩三;山本航平;Yuta Seo,Yuki Tsuji,Kei Kinoshita,Momoko Onodera,Satoru Masubuchi,Rai Moriya,Yijin Zhang,Kenji Watanabe,Takashi Taniguchi,Tomoki Machida;安部弘隆;山本航平;Masato Sakano,Satoru Masubuchi,Yuma Tanaka,Shota Okazaki,Takuya Nomoto,Atsushi Oshima,Kenji Watanabe,Takashi Taniguchi,Ryotaro Arita,Takao Sasagawa,Tomoki Machida,Kyoko Ishizaka;Shunsuke Akatsuka,Masato Sakano,Takato Yamamoto,Takuya Nomoto,Ryotaro Arita,Ryoga Murata,Takao Sasagawa,Kenji Watanabe,Takashi Taniguchi,Miho Kitamura,Koji Horiba,Katsuaki Sugawara,Seigo Souma,Takafumi Sato,Hiroshi Kumigashira,Keisuke Shinokita,Kazunari M;和達大樹;若藤 祐斉,増渕 覚,神谷 啓介,小野寺 桃子,張 奕勁,守谷 頼,町田 友樹;山本航平;張 奕勁,谷口 黎,増渕 覚,守谷 頼,渡邊 賢司,谷口 尚,笹川 崇男,町田 友樹;和達大樹;木下 圭,守谷 頼,岡崎 尚太,張 奕勁,増渕 覚,渡邊 賢司,谷口 尚,笹川 崇男,町田 友樹;山本航平;川崎 盛矢,木下 圭,守谷 頼,張 奕勁,増渕 覚,渡邊 賢司,谷口 尚,笹川 崇男,町田 友樹;山本航平;神谷 啓介,張 奕勁,山本 崇人,坂野 昌人,篠北 啓介,岡崎 尚太,増渕 覚,渡邊 賢司,谷口 尚,笹川 崇男,松田 一成,石坂 香子,町田 友樹;小野寺 桃子,渡邊 賢司,諫山 都子,増渕 覚,守谷 頼,芳賀 太史,谷口 尚,斎藤 晋,町田 友樹
• 通讯作者: 小野寺 桃子,渡邊 賢司,諫山 都子,増渕 覚,守谷 頼,芳賀 太史,谷口 尚,斎藤 晋,町田 友樹

Defect-assisted tunneling spectroscopy of electronic band structure in twisted bilayer graphene/hexagonal boron nitride moire superlattices

扭曲双层石墨烯/六方氮化硼莫尔超晶格中电子能带结构的缺陷辅助隧道光谱

• DOI: 10.1063/5.0084996
• 发表时间: 2022
• 期刊: Applied Physics Letters
• 影响因子: 4
• 作者: Seo Yuta;Masubuchi Satoru;Onodera Momoko;Moriya Rai;Zhang Yijin;Watanabe Kenji;Taniguchi Takashi;Machida Tomoki
• 通讯作者: Machida Tomoki

グラフェン/C-doped h-BN接合における欠陥アシストトンネル過程

石墨烯/碳掺杂 h-BN 结中的缺陷辅助隧道过程

• 发表时间: 2023
• 作者: 山神光平;Yujun Zhang;山本航平;上田大貴;Urs Staub;Sang Han Park;Soonnam Kwon;三村功次郎;光田暁弘;和田裕文;和達大樹;木下 圭,守谷 頼,岡崎 尚太,張 奕勁,増渕 覚,渡邊 賢司,谷口 尚,笹川 崇男,町田 友樹;瀬尾 優太,辻 悠基,木下 圭,小野寺 桃子,張 奕勁,増渕 覚,守谷 頼,渡邊 賢司,谷口 尚,町田 友樹
• 通讯作者: 瀬尾 優太,辻 悠基,木下 圭,小野寺 桃子,張 奕勁,増渕 覚,守谷 頼,渡邊 賢司,谷口 尚,町田 友樹

粘着テープ自動剥離装置を用いたグラフェンメカニカル劈開条件の最適化

使用自动胶带剥离装置优化石墨烯机械裂解条件

• 发表时间: 2022
• 作者: 鈴木剛;久保田雄也;三石夏樹;赤塚俊輔;古賀淳平;坂野昌人;増渕覚;田中良和;大隅寛幸;玉作賢治;矢橋牧名;高橋英史;石渡晋太郎;町田友樹;松田巌;石坂香子;岡﨑浩三;山本航平;Yuta Seo,Yuki Tsuji,Kei Kinoshita,Momoko Onodera,Satoru Masubuchi,Rai Moriya,Yijin Zhang,Kenji Watanabe,Takashi Taniguchi,Tomoki Machida;安部弘隆;山本航平;Masato Sakano,Satoru Masubuchi,Yuma Tanaka,Shota Okazaki,Takuya Nomoto,Atsushi Oshima,Kenji Watanabe,Takashi Taniguchi,Ryotaro Arita,Takao Sasagawa,Tomoki Machida,Kyoko Ishizaka;Shunsuke Akatsuka,Masato Sakano,Takato Yamamoto,Takuya Nomoto,Ryotaro Arita,Ryoga Murata,Takao Sasagawa,Kenji Watanabe,Takashi Taniguchi,Miho Kitamura,Koji Horiba,Katsuaki Sugawara,Seigo Souma,Takafumi Sato,Hiroshi Kumigashira,Keisuke Shinokita,Kazunari M;和達大樹;若藤 祐斉,増渕 覚,神谷 啓介,小野寺 桃子,張 奕勁,守谷 頼,町田 友樹
• 通讯作者: 若藤 祐斉,増渕 覚,神谷 啓介,小野寺 桃子,張 奕勁,守谷 頼,町田 友樹

Evaluation of polyvinyl chloride adhesion to 2D crystal flakes

• DOI: 10.1038/s41699-022-00323-7
• 发表时间: 2022-07
• 期刊: npj 2D Materials and Applications
• 影响因子: 9.7
• 作者: Yusai Wakafuji;Momoko Onodera;S. Masubuchi;R. Moriya;Yijin Zhang;Kenji Watanabe;T. Taniguchi;T. Machida