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理工学部・春山純志研究室の研究成果が、「Nature Nanotechnology」の紙面掲載に先立ち同誌電子版に掲載されると同時に、最近の同誌採択論文の中で最も意義のある論文としてLatest Highlightsに選ばれました

理工学部・春山純志研究室の研究成果が、「Nature Nanotechnology」の紙面掲載(2月1日発行)に先立って、12月19日付けで同誌電子版に掲載されました。また、最近の同誌採択論文の中で最も意義のある論文としてLatest Highlightsにも選ばれました(ちなみに、「Nature Nanotechnology」は、世界で最も権威のある英科学雑誌と称されています)。
この研究は「グラフェン」と呼ばれる炭素原子が集合して形成される原子一個分の薄さを持つ二次元シートに関するもので、「グラフェン」は、昨年ノーベル物理学賞にも輝いた今世界で最も注目されている物質のひとつです。
春山研究室では、米国・ライス大学と共同で、これまで「グラフェン」を短冊状に細く加工した物質「グラフェンナノリボン」の創成に挑戦してきました。従来、ナノリボンは、グラフェンを細く切って作られていましたが、この方法では加工時に多くの欠陥が生じてしまい、効率の良い電気特性が出ませんでした。そこで、高品質のナノリボンを創生するため、今回は、カーボンナノチューブ(グラフェンをチューブ状に丸めた物質)を酸化・自然開口し、かつこれに3段階の熱処理を加えることで、初めて「超低欠陥ナノリボン」の創成に成功しました。そして、この「超低欠陥ナノリボン」からは、従来のナノリボンの約7倍も大きいエネルギーバンドギャップ*が生じることが発見されました。
今回の成果は、グラフェンを使ったトランジスタ(伝達と抵抗)など、半導体的動作をさせる際に大きな問題となっていた小エネルギーバンドギャップの解決に繋がり、THz(10^12Hz)で動作する超高速トランジスタの実現など、今後の電子デバイスへの応用等が大いに期待されます。
なお、本研究は科学技術研究費補助金の支援のもと、米国・ライス大学スモーレー研究所、産業技術総合研究所ナノカーボン応用センターと共同で実施されたものです。

春山准教授は、これまでにも、カーボンナノチューブに関する超伝導の研究で2008年に米国物理学会誌「Physical Review Letters」のOnline版や読売新聞朝刊の科学面等でも取り上げられるなど、さまざまな研究成果をあげています。

* エネルギーバンドギャップとは
ある最低限のエネルギーを電圧や熱で外部から与えないと、半導体などの物質に電気を流すことはできません。このエネルギーをエネルギーバンドギャップと呼びます。
(参考)
春山純志研究室ウェブサイト
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