SAMURAI - NIMS Researchers Database

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External affiliations

Research

Keywords

低次元ナノ構造、二次元結晶、ヘテロ構造、光物性

PublicationsNIMS affiliated publications since 2004.

Books

Society memberships

応用物理学会, 日本物理学会, フラーレン・ナノチューブ・グラフェン学会

Research Center for Materials Nanoarchitectonics (MANA)
Title

低次元量子材料の科学

Keywords

ナノサイエンス,低次元・ナノ材料,結晶成長,光物性

Overview

物質中にある電子は時に驚くべき性質を示し、そのインパクトは、基礎科学はもちろんのこと、時には応用を通して社会にも及びます。我々は、「低次元・ナノサイズ」というキーワードのもと、物質創製・デバイス作製・物性探索を縦断的に行うことを通して、「物質の新機能を引き出す」・「驚くべき機能をもつ新物質を生み出す」ことを目的に研究を進めています。対象とする物質系は、二次元結晶である「原子層」、カーボンナノチューブなどの「ナノカーボン」、さらにはこれらナノスケール物質を構成要素とする多彩な複合ナノ構造・ヘテロ界面系など多岐にわたり、また用いる手法も化学気相成長法や分子線エピタキシー法を用いた物質創製、電子顕微鏡やプローブ顕微鏡を用いた構造解析、半導体微細加工技術を用いたナノデバイス作製と計測と多岐にわたります。化学や物理といった枠にとらわれず、自由な発想で次世代のナノ科学を切り開くことを目指しています。

Novelty and originality

先端結晶成長と物性計測の融合によるナノサイエンスの展開
二次元ヘテロ構造の原子レベル構造制御
先端分光による量子機能探索

Details

image

実現したい物性・デバイスを念頭に、「どのような構造体をデザインすればよいか?」また「その構造体をどのように実現すればよいか?」を原理に立ち返って考え、実現に必要な方法論を開発しながら新奇ナノ構造の創出を行います。ここでは、分子線エピタキシーや有機金属化学気相成長法といった先端的な結晶成長法と、マイクロメータースケールの正確さで異物質を重ね合わせるマニピュレーション技術を融合することを通して、多彩なナノマテリアルを原子スケールの正確さで自在につなぎ合わせ・積み重ね、他の方法では実現困難な機能性結晶固体を自在創出することを目指します。また、自ら生み出した新奇ナノ構造体を対象に光・電子物性計測を行い、ナノ構造ならではの機能・物性を見出すことを目指します。低次元ナノ構造で現れる、特異な電子状態、顕在する多体効果、外場による制御性、をうまく使って他の材料系では実現できない機能を見出していきます。このために、半導体微細加工技術を用いたデバイス構造の作製、分光およびイメージング計測、電気伝導度計測を様々な外場のもとで行います。

Summary

低次元・ナノ材料を舞台に、独自の結晶成長技術と物性計測を組み合わせることで、低次元材料の新たな機能開拓を行ってきました。成長・計測手法の高度化を進めつつ、今後さらなる研究を進め、基礎科学に立脚しつつ次世代のデバイスなどにつながる研究を精力的に展開していきたい。

この機能は所内限定です。
この機能は所内限定です。

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