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青山学院大学の2研究所の共同研究で、3層積層グラフェン透明アンテナにキャリアドーピングを施し高効率化に成功

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2021.03.23

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青山学院大学の2研究所の共同研究で、3層積層グラフェン透明アンテナにキャリアドーピングを施し高効率化に成功

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青山学院大学のナノカーボンデバイス工学研究所 (所長 黄晋二教授(理工学部 電気電子工学科)) と環境電磁工学研究所 (所長 橋本修教授(理工学部 電気電子工学科)) との共同研究で、3層積層グラフェン透明アンテナにキャリアドーピングを施すことで、90% 以上の高透過率を維持しながら、キャリア密度を1層の約10倍、シート抵抗を1層の約1/9にすることに成功しました。その結果、従来よりも高い放射効率 (52.5%) が得られ、車載アンテナ等に技術導出ができる、グラフェン透明アンテナの実現に近づきました。

5G利用の電波周波数帯には『遠距離や障害物の裏側に電波が到達しにくい』という課題があり、そのため現在より多くのアンテナを設置する必要があります。

現在、ITO(透明導電膜)や金属メッシュを用いた透明アンテナが実用化されていますが、グラフェンの有する「高い透明性」、「平面内ではダイヤモンドより強い」という特異な物性を活用した、視界を妨げない自動車ガラスアンテナや、景観を損なわないビル窓ガラスアンテナなどへの早期の活用が期待されます。

また、本研究成果について、理工学研究科 理工学専攻 博士後期課程3年の小菅祥平さんらの論文がAIP Advances に掲載され、Featured Article (journal's best) に選出されました。

論文: Optically transparent antenna based on carrier-doped three-layer stacked graphene. (DOI: 10.1063/5.0037907)

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