研究者詳細

顔写真

カトウ トシアキ
加藤 俊顕
Toshiaki Kato
所属
大学院工学研究科 電子工学専攻 物性工学講座(固体電子工学分野)
職名
教授
学位
  • 博士(工学)(東北大学)

  • 修士(工学)(東北大学)

経歴 12

  • 2025年4月 ~ 継続中
    東北大学 材料科学高等研究所 (WPI-AIMR) PI

  • 2025年4月 ~ 継続中
    東北大学 大学院工学研究科 教授

  • 2020年4月 ~ 継続中
    東北大学 ディスティングイッシュトリサーチャー

  • 2023年4月 ~ 2025年3月
    東北大学 材料科学高等研究所 (WPI-AIMR) Jr. PI

  • 2016年4月 ~ 2025年3月
    東北大学 大学院工学研究科 准教授

  • 2017年10月 ~ 2021年3月
    科学技術振興機構 さきがけ

  • 2017年4月 ~ 2018年3月
    京都大学 エネルギー理工学研究所 客員准教授

  • 2013年10月 ~ 2016年3月
    東北大学 大学院工学研究科 講師

  • 2007年12月 ~ 2013年9月
    東北大学 大学院工学研究科 助教

  • 2008年9月 ~ 2009年6月
    スタンフォード大学

  • 2007年10月 ~ 2007年11月
    東北大学 大学院工学研究科 研究員 日本学術振興会特別研究員(PD)

  • 2005年4月 ~ 2007年9月
    東北大学 大学院工学研究科 日本学術振興会 特別研究員(DC1)

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学歴 2

  • 東北大学 工学研究科 電子工学専攻

    ~ 2007年9月

  • 東北大学 工学部

    ~ 2003年3月

研究分野 3

  • ナノテク・材料 / ナノマイクロシステム /

  • エネルギー / プラズマ科学 /

  • ナノテク・材料 / ナノ材料科学 /

受賞 17

  1. 平成29年度(第7回)RIEC Award 東北大学研究者賞

    2017年10月31日 東北大学 電気通信研究所 大規模集積化グラフェンナノリボンデバイスの創製

  2. 第10回青葉工学振興会賞

    2016年12月2日 一般財団法人 青葉工学振興会 グラフェンナノリボンの革新的集積化合成法の開発

  3. The 11th Annual IEEE International Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems (IEEE-NEMS 2016) Best Conference Poster AWARD 「Sharp Photoluminessence from Localized Excitons in Monolayer Tungsten Disulfide」

    2016年4月20日 The 11th Annual IEEE International Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems (IEEE-NEMS 2016)

  4. 第14回インテリジェント・コスモス奨励賞

    2015年5月18日 (公財)インテリジェント・コスモス学術振興財団 半導体原子層物質の構造制御合成と光電子デバイス応用

  5. 平成27年度 科学技術分野の文部科学大臣表彰 若手科学者賞

    2015年4月15日 文部科学省 先進プラズマ活用ナノカーボン構造制御合成及び機能化の研究

  6. The 62nd JSAP Spring Meeting 『2015 Poster Award』

    2015年4月1日 応用物理学会 Growth Mechanism of Suspended Graphene Nanoribbon by Plasma CVD

  7. 第12回プラズマエレクトロニクス賞

    2014年3月18日 応用物理学会プラズマエレクトロニクス分科会

  8. 財団法人石田(實)記念財団平成23年度研究奨励賞

    2011年12月9日 財団法人石田(實)記念財団 先進プラズマプロセスによるグラフェン利用次世代高性能トランジスタ開発

  9. 財団法人トーキン科学技術振興財団 第21回(平成22年度)研究奨励賞

    2011年6月2日 財団法人トーキン科学技術振興財団 プラズマCVDによる単層カーボンナノチューブの精密構造制御合成と成長ダイナミクスの解明

  10. 応用物理学会プラズマエレクトロニクス分科会 第7回プラズマエレクトロニクス賞

    2009年3月30日 応用物理学会プラズマエレクトロニクス分科会 Novel-Structured Carbon Nanotubes Creation by Nanoscopic Plasma Control

  11. 財団法人 青葉工学振興会 第14回研究奨励賞

    2009年1月28日 青葉工学振興会 プラズマ化学気相堆積法成長単層カーボンナノチューブの成長機構解明と特殊光学特性の発現

  12. 第25回(平成20年度)井上研究奨励賞

    2008年12月 財団法人 井上科学振興財団 プラズマCVDによる構造制御された単層カーボンナノチューブの形成

  13. 東北大学 平成19年度 総長賞

    2008年3月25日 東北大学 プラズマCVDによる構造制御された単層カーボンナノチューブの成長

  14. Chemical Physics Letters Most Cited Paper 2003-2007 Award

    2008年1月22日 Elsevier Single-Walled Carbon Nanotubes Produced by Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition

  15. 16th Symposium of Materials Research Society of Japan, Award for Encouragement of Research of Materials Science

    2005年12月28日 日本MRS学会 Role of Plasmas in the Growth of Freestanding-Individual Single-Walled Carbon Nanotubes with Diffusion Plasma CVD

  16. 第15回 日本MRS学術シンポジウム 奨励賞

    2004年12月24日 日本MRS学会 プラズマCVDによる単層カーボンナノチューブ成長

  17. 平成15年度 電気関係学会東北支部連合大会 IEEE SENDAI SECTION "The Best Paper Prize"

    2003年11月18日 電気関係学会東北支部 Formation of Single-Walled Carbon Nanotubes using Radio-Frequency Magnetron

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論文 110

  1. Lattice-guided growth of dense arrays of aligned transition metal dichalcogenide nanoribbons with high catalytic reactivity 査読有り

    Zongpeng Ma, Pablo Solís-Fernández, Kaito Hirata, Yung-Chang Lin, Keisuke Shinokita, Mina Maruyama, Kota Honda, Tatsuki Kato, Aika Uchida, Hiroto Ogura, Tomohiro Otsuka, Masahiro Hara, Kazunari Matsuda, Kazu Suenaga, Susumu Okada, Toshiaki Kato, Yasufumi Takahashi, Hiroki Ago

    Science Advances 11 (2) 2025年1月10日

    出版者・発行元: American Association for the Advancement of Science (AAAS)

    DOI: 10.1126/sciadv.adr8046  

    eISSN:2375-2548

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    Transition metal dichalcogenides (TMDs) exhibit unique properties and potential applications when reduced to one-dimensional (1D) nanoribbons (NRs), owing to quantum confinement and high edge densities. However, effective growth methods for self-aligned TMD NRs are still lacking. We demonstrate a versatile approach for lattice-guided growth of dense, aligned MoS 2 NR arrays via chemical vapor deposition (CVD) on anisotropic sapphire substrates, without tailored surface steps. This method enables the synthesis of NRs with widths below 10 nanometers and longitudinal axis parallel to the zigzag direction, being also extensible to the growth of WS 2 NRs and MoS 2 -WS 2 heteronanoribbons. Growth is influenced by both substrate and CVD temperature, indicating the role of anisotropic precursor diffusion and substrate interaction. The 1D nature of the NRs was asserted by the observation of Coulomb blockade at low temperatures. Pronounced catalytic activity was observed at the edges of the NRs, indicating their promise for efficient catalysis.

  2. Synthesis of Ultrahigh-Purity (6,5) Carbon Nanotubes Using a Trimetallic Catalyst 査読有り

    Satoru Shiina, Tennpei Murohashi, Koyo Ishibashi, Xing He, Takashi Koretsune, Zheng Liu, Wataru Terashima, Yuichiro K. Kato, Kazutoshi Inoue, Mitsuhiro Saito, Yuichi Ikuhara, Toshiaki Kato

    ACS Nano 18 (35) 23979-23990 2024年8月20日

    出版者・発行元: American Chemical Society (ACS)

    DOI: 10.1021/acsnano.4c01475  

    ISSN:1936-0851

    eISSN:1936-086X

  3. Strain-induced scrolling of Janus WSSe 査読有り

    Yanlin Gao, Masahiko Kaneda, Takahiko Endo, Hiroshi Nakajo, Soma Aoki, Toshiaki Kato, Yasumitsu Miyata, Susumu Okada

    Physical Review B 110 (3) 2024年7月11日

    出版者・発行元: American Physical Society (APS)

    DOI: 10.1103/physrevb.110.035414  

    ISSN:2469-9950

    eISSN:2469-9969

  4. Chemically Tailored Semiconductor Moiré Superlattices of Janus Heterobilayers 査読有り

    Wenjin Zhang, Zheng Liu, Hiroshi Nakajo, Soma Aoki, Haonan Wang, Yanlin Wang, Yanlin Gao, Mina Maruyama, Takuto Kawakami, Yasuyuki Makino, Masahiko Kaneda, Tongmin Chen, Kohei Aso, Tomoya Ogawa, Takahiko Endo, Yusuke Nakanishi, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Yoshifumi Oshima, Yukiko Yamada‐Takamura, Mikito Koshino, Susumu Okada, Kazunari Matsuda, Toshiaki Kato, Yasumitsu Miyata

    Small Structures 5 (5) 2024年3月

    出版者・発行元: Wiley

    DOI: 10.1002/sstr.202300514  

    ISSN:2688-4062

    eISSN:2688-4062

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    Janus monolayers of transition metal dichalcogenides (TMDCs) are promising building blocks for moiré superlattices because of their built‐in electric field and clean fabrication process. In particular, Janus TMDC monolayers can be chemically converted from conventional TMDC monolayers by atomic substitution, enabling the direct formation of lattice‐mismatched heterobilayers from TMDC bilayers. However, the moiré superlattices of Janus heterobilayers have not been studied experimentally. Herein, this work reports the fabrication and characterization of semiconductor moiré superlattices in chemically tailored Janus heterobilayers. The MoSSe/MoSe2 (or WSSe/WSe2) Janus heterobilayers are prepared by replacing the top layer Se atoms with S atoms in MoSe2 (or WSe2) bilayer using H2 plasma treatment. Scanning transmission electron microscopy reveals that an average moiré period of about 14 nm formed due to lattice mismatch resulting from the chalcogen substitutions. The cryogenic photoluminescence spectra show sharp, near‐infrared emissions, which are attributed to excitons trapped by moiré potentials based on comparison with theoretical calculations. The Janus‐based heterostructures provide a long‐period moiré system with built‐in potential even for nontwisted heterobilayers, allowing the functionalization of confined and correlated electron systems.

  5. Nanoscrolls of Janus Monolayer Transition Metal Dichalcogenides 査読有り

    Masahiko Kaneda, Wenjin Zhang, Zheng Liu, Yanlin Gao, Mina Maruyama, Yusuke Nakanishi, Hiroshi Nakajo, Soma Aoki, Kota Honda, Tomoya Ogawa, Kazuki Hashimoto, Takahiko Endo, Kohei Aso, Tongmin Chen, Yoshifumi Oshima, Yukiko Yamada-Takamura, Yasufumi Takahashi, Susumu Okada, Toshiaki Kato, Yasumitsu Miyata

    ACS Nano 18 (4) 2772-2781 2024年1月17日

    出版者・発行元: American Chemical Society (ACS)

    DOI: 10.1021/acsnano.3c05681  

    ISSN:1936-0851

    eISSN:1936-086X

  6. Structural Diversity of Single‐Walled Transition Metal Dichalcogenide Nanotubes Grown via Template Reaction 査読有り

    Yusuke Nakanishi, Shinpei Furusawa, Yuta Sato, Takumi Tanaka, Yohei Yomogida, Kazuhiro Yanagi, Wenjin Zhang, Hiroshi Nakajo, Soma Aoki, Toshiaki Kato, Kazu Suenaga, Yasumitsu Miyata

    Advanced Materials 35 (46) 2023年10月5日

    出版者・発行元: Wiley

    DOI: 10.1002/adma.202306631  

    ISSN:0935-9648

    eISSN:1521-4095

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    Abstract Monolayers of transition metal dichalcogenides (TMDs) are an ideal 2D platform for studying a wide variety of electronic properties and potential applications due to their chemical diversity. Similarly, single‐walled TMD nanotubes (SW‐TMDNTs)—seamless cylinders of rolled‐up TMD monolayers—are 1D materials that can exhibit tunable electronic properties depending on both their chirality and composition. However, much less has been explored about their geometrical structures and chemical variations due to their instability under ambient conditions. Here, the structural diversity of SW‐TMDNTs templated by boron nitride nanotubes (BNNTs) is reported. The outer surfaces and inner cavities of the BNNTs promote and stabilize the coaxial growth of SW‐TMDNTs with various diameters, including few‐nanometers‐wide species. The chiral indices (n,m) of individual SW‐MoS2NTs are assigned by high‐resolution transmission electron microscopy, and statistical analyses reveals a broad chirality distribution ranging from zigzag to armchair configurations. Furthermore, this methodology can be applied to the synthesis of various TMDNTs, such as selenides and alloyed Mo1−xWxS2. Comprehensive microscopic and spectroscopic analyses also suggest the partial formation of Janus MoS2(1−x)Se2x nanotubes. The BNNT‐templated reaction provides a universal platform to characterize the chirality‐dependent properties of 1D nanotubes with various electronic structures.

  7. Scalable fabrication of graphene nanoribbon quantum dot devices with stable orbital-level spacing 査読有り

    Toshiaki Kato, Takahito Kitada, Mizuki Seo, Wakana Okita, Naofumi Sato, Motoya Shinozaki, Takaya Abe, Takeshi Kumasaka, Takumi Aizawa, Yui Muto, Toshiro Kaneko, Tomohiro Otsuka

    Communications Materials 3 (1) 2022年12月22日

    出版者・発行元: Springer Science and Business Media LLC

    DOI: 10.1038/s43246-022-00326-3  

    eISSN:2662-4443

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    Abstract Large-scale integration of quantum-dot devices is essential for realizing various quantum devices. Graphene-based quantum dots provide a promising platform for spin qubits because of their low nuclear spin density and weak spin-orbit interaction. However, the integration of graphene-based quantum dots remains a challenge. Here, we demonstrate the scalable fabrication of graphene nanoribbon-based quantum-dot devices using a nickel nanobar technique. Fine structures formed in the middle of the nanoribbons exhibit quantum-dot behavior, and more than 56% of devices fabricated on the same substrate show Coulomb diamond features, indicating that large-scale integration of graphene nanoribbon quantum-dot devices is possible with our method. Cryogenic measurements reveal orbital-level spacings between the ground and excited states that are stable up to high-temperature conditions of ~20 K. We explain this stability in terms of the very fine structures formed in the middle of the nanoribbons and their relatively low effective mass.

  8. Fabrication of near-invisible solar cell with monolayer WS2 査読有り

    Xing He, Yuta Iwamoto, Toshiro Kaneko, Toshiaki Kato

    Scientific Reports 12 (1) 2022年12月

    出版者・発行元: Springer Science and Business Media LLC

    DOI: 10.1038/s41598-022-15352-x  

    eISSN:2045-2322

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    Abstract Herein, we developed a near-invisible solar cell through a precise control of the contact barrier between an indium tin oxide (ITO) electrode and a monolayer tungsten disulfide (WS2), grown by chemical vapor deposition (CVD). The contact barrier between WS2 and ITO was controlled by coating various thin metals on top of ITO (Mx/ITO) and inserting a thin layer of WO3 between Mx/ITO and the monolayer WS2, which resulted in a drastic increase in the Schottky barrier height (up to 220 meV); this could increase the efficiency of the charge carrier separation in our Schottky-type solar cell. The power conversion efficiency (PCE) of the solar cell with the optimized electrode (WO3/Mx/ITO) was more than 1000 times that of a device using a normal ITO electrode. Large-scale fabrication of the solar cell was also investigated, which revealed that a simple size expansion with large WS2 crystals and parallel long electrodes could not improve the total power (PT) obtained from the complete device even with an increase in the device area; this can be explained by the percolation theory. This problem was addressed by reducing the aspect ratio (width/channel length) of the unit device structure to a value lower than a critical threshold. By repeating the experiments on this optimized unit device with an appropriate number of series and parallel connections, PT could be increased up to 420 pW from a 1-cm2 solar cell with a very high value (79%) of average visible transmission (AVT).

  9. Non-classical nucleation in vapor–liquid–solid growth of monolayer WS2 revealed by in-situ monitoring chemical vapor deposition 査読有り

    Xiaoming Qiang, Yuta Iwamoto, Aoi Watanabe, Tomoya Kameyama, Xing He, Toshiro Kaneko, Yasushi Shibuta, Toshiaki Kato

    Scientific Reports 11 (22285) 1-9 2021年12月

    出版者・発行元: Springer Science and Business Media LLC

    DOI: 10.1038/s41598-021-01666-9  

    eISSN:2045-2322

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    Abstract The very early nucleation stage of a transition metal dichalcogenide (TMD) was directly observed with in-situ monitoring of chemical vapor deposition and automated image analysis. Unique nucleation dynamics, such as very large critical nuclei and slow to rapid growth transitions, were observed during the vapor–liquid–solid (VLS) growth of monolayer tungsten disulfide (WS2). This can be explained by two-step nucleation, also known as non-classical nucleation, in which metastable clusters are formed through the aggregation of droplets. Subsequently, nucleation of solid WS2 takes place inside the metastable cluster. Furthermore, the detailed nucleation dynamics was systematically investigated from a thermodynamic point of view, revealing that the incubation time of metastable cluster formation follows the traditional time–temperature transformation diagram. Quantitative phase field simulation, combined with Bayesian inference, was conducted to extract quantitative information on the growth dynamics and crystal anisotropy from in-situ images. A clear transition in growth dynamics and crystal anisotropy between the slow and rapid growth phases was quantitatively verified. This observation supports the existence of two-step nucleation in the VLS growth of WS2. Such detailed understanding of TMD nucleation dynamics can be useful for achieving perfect structure control of TMDs.

  10. Nucleation dynamics of single crystal WS2 from droplet precursors uncovered by in-situ monitoring 査読有り

    SCIENTIFIC REPORTS 9 (12958) 1-7 2019年9月

    DOI: 10.1038/s41598-019-49113-0  

  11. Enhanced Thermoelectric Performance of As-Grown Suspended Graphene Nanoribbons 査読有り

    ACS NANO 13 (8) 9182-9189 2019年8月

    DOI: 10.1021/acsnano.9b03521  

    ISSN:1936-0851

    eISSN:1936-086X

  12. Improvement in growth yield of single-walled carbon nanotubes with narrow chirality distribution by pulse plasma CVD 招待有り 査読有り

    Frontiers of Chemical Science and Engineering 13 (3) 485-492 2019年7月

    DOI: 10.1007/s11705-019-1831-2  

    ISSN:2095-0179

    eISSN:2095-0187

  13. Highly Stable Persistent Photoconductivity with Suspended Graphene Nanoribbons 査読有り

    Suzuki Hiroo, Ogura Noritada, Kaneko Toshiro, Kato Toshiaki

    SCIENTIFIC REPORTS 8 2018年8月7日

    DOI: 10.1038/s41598-018-30278-z  

    ISSN:2045-2322

  14. Wafer-scale synthesis and optoelectrical applications of bottom-up graphene nanoribbons

    Toshiaki Kato, Hiroo Suzuki, Toshiro Kaneko

    Optics InfoBase Conference Papers 2018 2018年

    出版者・発行元: OSA - The Optical Society

  15. Preferential synthesis of (6,4) single-walled carbon nanotubes by controlling oxidation degree of Co catalyst 査読有り

    Bin Xu, Toshiro Kaneko, Yasushi Shibuta, Toshiaki Kato

    SCIENTIFIC REPORTS 7 2017年9月

    DOI: 10.1038/s41598-017-11712-0  

    ISSN:2045-2322

  16. Schottky solar cell using few-layered transition metal dichalcogenides toward large-scale fabrication of semitransparent and flexible power generator 査読有り

    Toshiki Akama, Wakana Okita, Reito Nagai, Chao Li, Toshiro Kaneko, Toshiaki Kato

    SCIENTIFIC REPORTS 7 2017年9月

    DOI: 10.1038/s41598-017-12287-6  

    ISSN:2045-2322

  17. Large single-domain growth of monolayer WS2 by rapid-cooling chemical vapor deposition 査読有り

    Chao Li, Yoshiki Yamaguchi, Toshiro Kaneko, Toshiaki Kato

    APPLIED PHYSICS EXPRESS 10 (7) 2017年7月

    DOI: 10.7567/APEX.10.075201  

    ISSN:1882-0778

    eISSN:1882-0786

  18. How the alignment of adsorbed ortho H pairs determines the onset of selective carbon nanotube etching 査読有り

    U. Khalilov, A. Bogaerts, B. Xu, T. Kato, T. Kaneko, E. C. Neyts

    NANOSCALE 9 (4) 1653-1661 2017年1月

    DOI: 10.1039/c6nr08005g  

    ISSN:2040-3364

    eISSN:2040-3372

  19. Transport Dynamics of Neutral Excitons and Trions in Monolayer WS2 査読有り

    Toshiaki Kato, Toshiro Kaneko

    ACS NANO 10 (10) 9687-9694 2016年10月

    DOI: 10.1021/acsnano.6b05580  

    ISSN:1936-0851

    eISSN:1936-086X

  20. Wafer-scale fabrication and growth dynamics of suspended graphene nanoribbon arrays 査読有り

    Hiroo Suzuki, Toshiro Kaneko, Yasushi Shibuta, Munekazu Ohno, Yuki Maekawa, Toshiaki Kato

    NATURE COMMUNICATIONS 7 2016年6月

    DOI: 10.1038/ncomms11797  

    ISSN:2041-1723

  21. Investigation of band structures of few-layered transition metal dichalcogenide with photocurrent mapping measurement

    大北 若奈, 赤間 俊紀, 金子 俊郎, 加藤 俊顕

    電気関係学会東北支部連合大会講演論文集 2016 48-48 2016年

    出版者・発行元: 電気関係学会東北支部連合大会実行委員会

    DOI: 10.11528/tsjc.2016.0_48  

  22. Large Scale Fabrication of Suspended Graphene Nanoribbon Arrays 査読有り

    Hiroo Suzuki, Toshiaki Kato, Toshiro Kaneko

    2016 COMPOUND SEMICONDUCTOR WEEK (CSW) INCLUDES 28TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON INDIUM PHOSPHIDE & RELATED MATERIALS (IPRM) & 43RD INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON COMPOUND SEMICONDUCTORS (ISCS) 2016年

  23. Mass production of narrow chirality distributed single-walled carbon nanotubes by pulse plasma CVD 査読有り

    Bin Xu, Toshiaki Kato, Toshiro Kaneko

    2016 IEEE 16TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON NANOTECHNOLOGY (IEEE-NANO) 620-621 2016年

    DOI: 10.1109/NANO.2016.7751458  

  24. Kinetics of Energy Selective Cs Encapsulation in Single-Walled Carbon Nanotubes for Damage-Free and Position-Selective Doping 査読有り

    Toshiaki Kato, Erik C. Neyts, Yoshihiro Abiko, Toshiki Akama, Rikizo Hatakeyama, Toshiro Kaneko

    JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C 119 (21) 11903-11908 2015年5月

    DOI: 10.1021/acs.jpcc.5b00300  

    ISSN:1932-7447

  25. Mild oxygen plasma treatment for functionalization of multi-layer tungsten diselenide

    永井 黎人, 加藤 俊顕, 高橋 智之, 金子 俊郎

    電気関係学会東北支部連合大会講演論文集 2015 18-18 2015年

    出版者・発行元: 電気関係学会東北支部連合大会実行委員会

    DOI: 10.11528/tsjc.2015.0_18  

  26. Direct growth of graphene and graphene nanoribbon on an insulating substrate by rapid-heating plasma CVD 査読有り

    Toshiaki Kato, Rikizo Hatakeyama, Toshiro Kaneko

    Frontiers of Graphene and Carbon Nanotubes: Devices and Applications 37-52 2015年1月1日

    出版者・発行元: Springer Japan

    DOI: 10.1007/978-4-431-55372-4_4  

  27. Plasma doping processes for CNT devices 査読有り

    Rikizo Hatakeyama, Toshiaki Kato, Yongfeng Li, Toshiro Kaneko

    Frontiers of Graphene and Carbon Nanotubes: Devices and Applications 143-163 2015年1月1日

    出版者・発行元: Springer Japan

    DOI: 10.1007/978-4-431-55372-4_11  

  28. Optical Detection of a Highly Localized Impurity State in Monolayer Tungsten Disulfide 査読有り

    Toshiaki Kato, Toshiro Kaneko

    ACS NANO 8 (12) 12777-12785 2014年12月

    DOI: 10.1021/nn5059858  

    ISSN:1936-0851

    eISSN:1936-086X

  29. Structure Controlled Nanoparticle Conjugates Synthesized by Gas-Liquid Interfacial Plasmas 査読有り

    T. Kaneko, S. Takahashi, T. Kato

    Materials Science Forum 783-786 1996-2001 2014年5月23日

    DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.783-786.1996  

  30. Plasma Processing Based Synthesis of Functional Nanocarbons 査読有り

    Rikizo Hatakeyama, Toshiaki Kato, Yongfeng Li, Toshiro Kaneko

    PLASMA CHEMISTRY AND PLASMA PROCESSING 34 (3) 377-402 2014年5月

    DOI: 10.1007/s11090-014-9547-z  

    ISSN:0272-4324

    eISSN:1572-8986

  31. Plasma-Assisted Non-Equilibrium Reaction for Growth of High Quality Graphene and Graphene Nanoribbon 招待有り 査読有り

    T. Kato, R. Hatakeyama, T. Kaneko

    Proceedings of the 8th International Conference on Reactive Plasmas 31st Symposium on Plasma Processing (ICRP-8/SPP-31) (CD-ROM) 4C-PM-A3 2014年2月3日

  32. Fabrication of Single-Walled Carbon Nanotubes Based Stable PN Junction Diodes by Position Selective Doping of Cs Atoms 査読有り

    Y. Abiko, T. Kato, R. Hatakeyama, T. Kaneko

    Proceedings of the 8th International Conference on Reactive Plasmas 31st Symposium on Plasma Processing (ICRP-8/SPP-31) (CD-ROM) 5P-PM-SPD-P04 2014年2月3日

  33. Development of Novel Plasma CVD Method Aiming for Chirality-Controlled Synthesis of Single-Walled Carbon Nanotubes 査読有り

    B. Xu, T. Kato, K. Murakoshi, T. Kaneko

    Proceedings of the 8th International Conference on Reactive Plasmas 31st Symposium on Plasma Processing (ICRP-8/SPP-31) (CD-ROM) 5P-PM-SPD-P05 2014年2月3日

  34. Fabrication of stable pn junction single-walled carbon nanotube thin films by position selective Cs plasma irradiation method 査読有り

    Y. Abiko, T. Kato, R. Hatakeyama, T. Kaneko

    26TH SYMPOSIUM ON PLASMA SCIENCES FOR MATERIALS (SPSM26) 518 2014年

    DOI: 10.1088/1742-6596/518/1/012013  

    ISSN:1742-6588

  35. Fabrication of Au Nanoparticle-Decorated Standing Graphene/Carbon Paper Composite 査読有り

    加藤 俊顕

    JSM Nanotechnology & Nanomedicine 1 (3) 1018-1-1018-3 2013年12月

  36. Catalyst-Free Growth of High-Quality Graphene by High-Temperature Plasma Reaction 査読有り

    加藤 俊顕

    Nanoscience & Technology 1 (1) 1-4 2013年12月

  37. Site- and alignment-controlled growth of graphene nanoribbons from nickel nanobars 査読有り

    Toshiaki Kato, Rikizo Hatakeyama

    NATURE NANOTECHNOLOGY 7 (10) 651-656 2012年10月

    DOI: 10.1038/nnano.2012.145  

    ISSN:1748-3387

  38. Direct Growth of Doping-Density-Controlled Hexagonal Graphene on SiO2 Substrate by Rapid-Heating Plasma CVD 査読有り

    Toshiaki Kato, Rikizo Hatakeyama

    ACS NANO 6 (10) 8508-8515 2012年10月

    DOI: 10.1021/nn302290z  

    ISSN:1936-0851

  39. Fabrication of n-Type Thin Film Transistor with Cs Encapsulated Single-Walled Carbon Nanotubes

    安彦 嘉浩, 加藤 俊顕, 小山内 陽祐, 畠山 力三, 金子 俊郎

    電気関係学会東北支部連合大会講演論文集 2012 22-22 2012年

    出版者・発行元: 電気関係学会東北支部連合大会実行委員会

    DOI: 10.11528/tsjc.2012.0_22  

  40. Direct growth of high-quality mono-layer graphene on insulating substrate by advanced plasma CVD 査読有り

    Toshiaki Kato, Rikizo Hatakeyama

    2012 12TH IEEE CONFERENCE ON NANOTECHNOLOGY (IEEE-NANO) 2012年

  41. Fabrication of Stable N-Type Thin-Film Transistor with Cs Encapsulated Single-Walled Carbon Nanotubes 査読有り

    T. Kato, R. Hatakeyama, Y. Osanai

    Proceedings of 11th IEEE International Conference on Nanotechnology 996-999 2011年8月15日

    DOI: 10.1109/NANO.2011.6144534  

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    2011.8.15-18. (発表 8/17)

  42. Plasma-synthesized single-walled carbon nanotubes and their applications 査読有り

    R. Hatakeyama, T. Kaneko, T. Kato, Y. F. Li

    Journal of Physics D: Applied Physics 44 (17) 2011年5月4日

    DOI: 10.1088/0022-3727/44/17/174004  

    ISSN:0022-3727 1361-6463

  43. Room-Temperature Edge Functionalization and Doping of Graphene by Mild Plasma 査読有り

    Toshiaki Kato, Liying Jiao, Xinran Wang, Hailiang Wang, Xiaolin Li, Li Zhang, Rikizo Hatakeyama, Hongjie Dai

    SMALL 7 (5) 574-577 2011年3月

    DOI: 10.1002/smll.201002146  

    ISSN:1613-6810

  44. Chirality Distribution Control of Single-Walled Carbon Nanotubes by Gold-Catalyzed Plasma CVD

    村越 幸史, 加藤 俊顕, Ghorannevis Zohreh, 金子 俊郎, 畠山 力三

    電気関係学会東北支部連合大会講演論文集 2011 10-10 2011年

    出版者・発行元: 電気関係学会東北支部連合大会実行委員会

    DOI: 10.11528/tsjc.2011.0_10  

  45. Diameter Tuning of Single-Walled Carbon Nanotubes by Diffusion Plasma CVD 査読有り

    Toshiaki Kato, Shunsuke Kuroda, Rikizo Hatakeyama

    JOURNAL OF NANOMATERIALS 2011年

    DOI: 10.1155/2011/490529  

    ISSN:1687-4110

  46. Direct Growth of Short Single-Walled Carbon Nanotubes with Narrow-Chirality Distribution by Time-Programmed Plasma Chemical Vapor Deposition 査読有り

    Toshiaki Kato, Rikizo Hatakeyama

    ACS NANO 4 (12) 7395-7400 2010年12月

    DOI: 10.1021/nn102379p  

    ISSN:1936-0851

  47. Time-Programmed Plasma CVD for Detailed Structure Control of Single-Walled Carbon Nanotubes 査読有り

    T. Kato, R. Hatakeyama

    Proceedings of 63rd Gaseous Electron Conference & 7th International Conference on Reactive Plasmas(CD ROM) DTP-072 2010年10月4日

  48. Plasma Processing Power for Nanocarbon Nanobioelectronics 招待有り 査読有り

    R. Hatakeyama, T. Kaneko, T. Kato, Y. F. Li, Q. Chen

    Proceedings of 63rd Gaseous Electron Conference and 7th International Conference on Reactive Plasmas (CD ROM) GW-002 2010年10月4日

  49. Structure Control and Etching Stabilities of Carbon Nanowalls Grown by Low Magnetic-Field Helicon Plasma CVD 査読有り

    M. Yamazaki, T. Kato, R. Ueda, T. Kaneko, R. Hatakeyama, C. Takahashi

    Proceedings of 63rd Gaseous Electron Conference and 7th International Conference on Reactive Plasmas (CD ROM) TF2-004 2010年10月4日

  50. Green-Nanoelectronics Oriented Nanoscopic Plasma Control 査読有り

    R. Hatakeyama, T. Kaneko, T. Kato, Y. F. Li

    Proceedings of the 4th International Symposium on Information Electronics Systems 60-66 2010年7月7日

  51. Narrow-Chirality Distributed Single-Walled Carbon Nanotube Growth from Nonmagnetic Catalyst 査読有り

    Zohreh Ghorannevis, Toshiaki Kato, Toshiro Kaneko, Rikizo Hatakeyama

    JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 132 (28) 9570-9572 2010年7月

    DOI: 10.1021/ja103362j  

    ISSN:0002-7863

  52. Effects of Plasma Conditions on the Growth of Single-Walled Carbon Nanotubes from Nonmagnetic Catalysts 査読有り

    Z. Ghorannevis, T. Kato, T. Kaneko, R. Hatakeyama

    Proceedings of the 27th Symposium on Plasma Processing 13-14 2010年2月1日

  53. Growth of Single-Walled Carbon Nanotubes by Plasma CVD 査読有り

    加藤 俊顕

    Journal of Nanotechnology 2010 (256906) 1-11 2010年

  54. Growth of Single-Walled Carbon Nanotubes from Nonmagnetic Catalysts by Plasma Chemical Vapor Deposition 査読有り

    Zohreh Ghorannevis, Toshiaki Kato, Toshiro Kaneko, Rikizo Hatakeyama

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 49 (2) 2010年

    DOI: 10.1143/JJAP.49.02BA01  

    ISSN:0021-4922

  55. Electrical Transport Properties of Calcium-Encapsulated Single-Walled Carbon Nanotubes Realized Using Calcium Plasma 査読有り

    Tetsuhiro Shimizu, Toshiaki Kato, Wataru Oohara, Rikizo Hatakeyama

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 49 (2) 2010年

    DOI: 10.1143/JJAP.49.02BD05  

    ISSN:0021-4922

  56. Investigation of H2/CH4 Plasma Composition in Nonmagnetic Growth of Single-Walled Carbon Nanotubes by Plasma Chemical Vapor Deposition 査読有り

    Z. Ghorannevis, T. Kato, T. Kaneko, R. Hatakeyama

    Proceedings of the 2nd Student Organizing International Mini-Conference on Information Electronics Systems 93-94 2009年10月27日

  57. Synthesis and Functionalization of Carbon Nanotubes Using Plasma-Based Processes 招待有り 査読有り

    R. Hatakeyama, T. Kaneko, T. Kato, Y. F. Li

    Proceedings of 2nd International Conference on Advanced Plasma Technologies: 1st International Plasma Nanoscience Symposium 60-64 2009年9月29日

  58. P-N junction with donor and acceptor encapsulated single-walled carbon nanotubes 査読有り

    Toshiaki Kato, Rikizo Hatakeyama, Jun Shishido, Wataru Oohara, Kazuyuki Tohji

    APPLIED PHYSICS LETTERS 95 (8) 2009年8月

    DOI: 10.1063/1.3207742  

    ISSN:0003-6951

  59. Formation and Property Evaluation of Calcium Encapsulated Single-Walled Carbon Nanotubes via Plasma Ion Irradiation 査読有り

    T. Shimizu, T. Kato, W. Oohara, R. Hatakeyama

    Proceedings of International Symposium on Carbon Nanotube Nanoelectronics 109-110 2009年6月9日

  60. Formation of Single-Walled Carbon Nanotubes through Methane Decomposition over Au Catalyst by Plasma CVD 招待有り 査読有り

    Z. Ghorannevis, T. Kato, T. Kaneko, R. Hatakeyama

    Proceedings of International Symposium on Carbon Nanotube Nanoelectronics 87-88 2009年6月9日

  61. 新規ナノカーボン形成におけるプラズマの効果 招待有り 査読有り

    金子 俊郎, 加藤 俊顕, 畠山 力三

    日本真空協会 スパッタリングおよびプラズマプロセス技術部会 第113回定例研究会資料 24 (2) 11-20 2009年5月28日

  62. Transistor Fabrication and Electronic Transport Property of Calcium Encapsulated Single-Walled Carbon Nanotubes Created by Plasma Ion Irradiation 査読有り

    T. Shimizu, T. Kato, W. Oohara, R. Hatakeyama

    Proceedings of Plasma Science Symposium 2009 / The 26th Symposium on Plasma Processing 34-35 2009年2月2日

  63. Growth Kinetics of Single-Walled Carbon Nanotubes in Plasma and Thermal CVD with Nonmagnetic Catalysts 査読有り

    Z. Ghorannevis, T. Kato, T. Kaneko, R. Hatakeyama

    Proceedings of Plasma Science Symposium 2009 / The 26th Symposium on Plasma Processing 20-21 2009年2月2日

  64. Gold Catalyzing Growth of Single-Walled Carbon Nanotubes Using Chemical Vapor Deposition Method 査読有り

    Z. Ghorannevis, T. Kato, T. Kaneko, R. Hatakeyama

    Proceedings of the 1st Student Organizing International Mini-Conference on Information Electronics Systems 17-18 2008年10月16日

  65. Formation of Calcium Encapsulated Single-Walled Carbon Nanotubes via Calcium Plasma Ion Irradiation 査読有り

    T. Shimizu, T. Kato, W. Oohara, R. Hatakeyama

    Proceedings of International Interdisciplinary-Symposium on Gaseous and Liquid Plasmas 143-146 2008年9月6日

  66. Growth of Carbon Nanotubes Using Plasma CVD Over Gold Catalyst 査読有り

    Z. Ghorannevis, T. Kato, T. Kaneko, R. Hatakeyama

    Proceedings of International Interdisciplinary-Symposium on Gaseous and Liquid Plasmas 175-178 2008年9月5日

  67. Gas Pressure Effects on the Structure of Single-Walled Carbon Nanotube Grown with Diffusion Plasma CVD 査読有り

    S. Kuroda, T. Kato, T. Kaneko, R. Hatakeyama

    Proceedings of International Interdisciplinary-Symposium on Gaseous and Liquid Plasmas 171-174 2008年9月5日

  68. Nanodevice-Oriented Nanoscopic Plasma Process Control 査読有り

    R. Hatakeyama, T. Kaneko, T. Kato, Y.F. Li

    Proceedings of the 2nd International Symposium on Information Electronics Systems 66-71 2008年7月14日

  69. Exciton energy transfer-assisted photoluminescence brightening from freestanding single-walled carbon nanotube bundles 査読有り

    Toshiaki Kato, Rikizo Hatakeyama

    JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 130 (25) 8101-8107 2008年6月

    DOI: 10.1021/ja802427v  

    ISSN:0002-7863

  70. Novel-structured carbon nanotubes creation by nanoscopic plasma control 査読有り

    R. Hatakeyama, T. Kaneko, W. Oohara, Y. F. Li, T. Kato, K. Baba, J. Shishido

    PLASMA SOURCES SCIENCE & TECHNOLOGY 17 (2) 2008年5月

    DOI: 10.1088/0963-0252/17/2/024009  

    ISSN:0963-0252

    eISSN:1361-6595

  71. Modification of electrical transport properties of single-walled carbon nanotubes realized by negative-ion irradiation with electron-free pure alkali-halogen plasma 査読有り

    Jun Shishido, Toshiaki Kato, Wataru Oohara, Rikizo Hatakeyama, Kazuyuki Tohji

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 47 (4) 2044-2047 2008年4月

    DOI: 10.1143/JJAP.47.20441  

    ISSN:0021-4922

  72. Growth of Single-Walled Carbon Nanotubes Using Different Catalysts with Plasma and Thermal CVD 査読有り

    Z. Ghorannevis, T. Kato, T. Kaneko, R. Hatakeyama

    Proceedings of the 1st International Conference on Plasma Nanotechnology & Science P-42 2008年3月14日

  73. Growth Equation of Single-Walled Carbon Nanotubes upon Plasma CVD 査読有り

    T. Kato, R. Hatakeyama

    Proceedings of the 25th Symposium on Plasma Processing 45-46 2008年1月

  74. Electrical Properties of Single-Walled Carbon Nanotubes Irradiated with Ions in a Calcium Plasma 査読有り

    T. Shimizu, J. Shishido, T. Kato, W. Oohara, R. Hatakeyama

    Proceedings of the 25th Symposium on Plasma Processing 165-166 2008年1月

  75. Kinetics of reactive ion etching upon single-walled carbon nanotubes 査読有り

    Toshiaki Kato, Rikizo Hatakeyama

    APPLIED PHYSICS LETTERS 92 (3) 2008年1月

    DOI: 10.1063/1.2837463  

    ISSN:0003-6951

  76. Growth Kinetics of Single-Walled Carbon Nanotubes Produced by Plasma CVD 査読有り

    T. Kato, R. Hatakeyama

    Proceedings of the 5th Asia-Pacific International Symposium on the Basic and Application of Plasma Technology 161-164 2007年12月

  77. Time evolution of single-walled carbon nanotube growth with diffusion plasma CVD 査読有り

    T. Kato, R. Hatakeyama

    Proceedings of 18th International Symposium on Plasma Chemistry (CD-ROM) 28P 156 2007年8月

  78. Air-stable p-n junction diodes based on single-walled carbon nanotubes encapsulating Fe nanoparticles 査読有り

    Y. F. Li, R. Hatakeyama, J. Shishido, T. Kato, T. Kaneko

    APPLIED PHYSICS LETTERS 90 (17) 2007年4月

    DOI: 10.1063/1.2734509  

    ISSN:0003-6951

  79. Negative differential resistance in tunneling transport through C-60 encapsulated double-walled carbon nanotubes 査読有り

    Y. F. Li, R. Hatakeyama, T. Kaneko, T. Kato, T. Okada

    APPLIED PHYSICS LETTERS 90 (7) 2007年2月

    DOI: 10.1063/1.2535817  

    ISSN:0003-6951

  80. Effect of Ion-Energy and –Flux on the Growth of Freestanding-Individual Single-Walled Carbon Nanotubes with Diffusion-Plasma CVD 査読有り

    T. Kato, R. Hatakeyama

    Proceedings of the Joint International Conference of 4th International Symposium on Construction of Global-Network-Oriented Information Electronics and Student-Organizing International Mini-Conference on Information Electronic System 294-295 2007年1月

  81. Effects of Ion-Flux and -Energy on the Growth of Carbon Nanomaterials Using a Helicon-Wave Plasma 査読有り

    T. Morio, T. Kato, T. Kaneko, R. Hatakeyama

    Proceedings of the 24th Symposium on Plasma Processing 25-26 2007年1月

  82. Electrical Transport Properties of Alkali-Metal/Halogen Encapsulated Single-Walled Carbon Nanotubes 査読有り

    J. Shishido, T. Kato, W. Oohara, R. Hatakeyama, K. Tohjji

    2007 7TH IEEE CONFERENCE ON NANOTECHNOLOGY, VOL 1-3 647-+ 2007年

  83. Modification of double-walled carbon nanotubes by Cs plasma ion irradiation 査読有り

    Yongfeng Li, Takeshi Izumida, Takeru Okada, Toshiaki Kato, Rikizo Hatakeyama, Jieshan Qiu

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS BRIEF COMMUNICATIONS & REVIEW PAPERS 45 (10B) 8330-8334 2006年10月

    DOI: 10.1143/JJAP.45.83301  

    ISSN:0021-4922

  84. Synthesis and electronic properties of ferrocene-filled double-walled carbon nanotubes 査読有り

    Y. F. Li, R. Hatakeyama, T. Kaneko, T. Izumida, T. Okada, T. Kato

    NANOTECHNOLOGY 17 (16) 4143-4147 2006年8月

    DOI: 10.1088/0957-4484/17/16/025  

    ISSN:0957-4484

  85. Electronic transport properties of Cs-encapsulated double-walled carbon nanotubes 査読有り

    Y. F. Li, R. Hatakeyama, T. Kaneko, T. Izumida, T. Okada, T. Kato

    APPLIED PHYSICS LETTERS 89 (9) 2006年8月

    DOI: 10.1063/1.2339931  

    ISSN:0003-6951

  86. Electrical properties of ferromagnetic semiconducting single-walled carbon nanotubes 査読有り

    Y. F. Li, R. Hatakeyama, T. Kaneko, T. Izumida, T. Okada, T. Kato

    APPLIED PHYSICS LETTERS 89 (8) 2006年8月

    DOI: 10.1063/1.2337872  

    ISSN:0003-6951

  87. Synthesis of Cs-filled double-walled carbon nanotubes by a plasma process 査読有り

    Yongfeng Li, Rikizo Hatakeyama, Takeru Okada, Toshiaki Kato, Takeshi Izumida, Takamichi Hirata, Jieshan Qiu

    CARBON 44 (8) 1586-1589 2006年7月

    DOI: 10.1016/j.carbon.2006.02.012  

    ISSN:0008-6223

  88. Formation of freestanding single-walled carbon nanotubes by plasma-enhanced CVD 査読有り

    Toshiaki Kato, Rikizo Hatakeyama

    CHEMICAL VAPOR DEPOSITION 12 (6) 345-352 2006年6月

    DOI: 10.1002/cvde.200506451  

    ISSN:0948-1907

    eISSN:1521-3862

  89. Fast growth of carbon nanowalls from pure methane using helicon plasma-enhanced chemical vapor deposition 査読有り

    Genta Sato, Tetsuharu Morio, Toshiaki Kato, Rikizo Hatakeyama

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS BRIEF COMMUNICATIONS & REVIEW PAPERS 45 (6A) 5210-5212 2006年6月

    DOI: 10.1143/JJAP.45.5210  

    ISSN:0021-4922

  90. Investigation of Gas-Liquid Interface in Microplasmas Contacting with Solvent 査読有り

    K. Hirai, T. Okada, T. Kato, T. Kaneko, R. Hatakeyama

    Proceedings of 3rd International Workshop on Microplasmas 86 2006年5月

  91. Diffusion plasma chemical vapour deposition yielding freestanding individual single-walled carbon nanotubes on a silicon-based flat substrate 査読有り

    T Kato, R Hatakeyama, K Tohji

    NANOTECHNOLOGY 17 (9) 2223-2226 2006年5月

    DOI: 10.1088/0957-4484/17/9/025  

    ISSN:0957-4484

  92. Production and application of reactive plasmas using helicon-wave discharge in very low magnetic fields 査読有り

    G Sato, T Kato, W Oohara, R Hatakeyama

    THIN SOLID FILMS 506 550-554 2006年5月

    DOI: 10.1016/j.tsf.2005.08.049  

    ISSN:0040-6090

  93. Production of Single-Walled Carbon Nanotubes Using a Helicon-Wave Plasma 査読有り

    T. Morio, G. Sato, T. Kato, T. Kaneko, R. Hatakeyama

    Proceedings of the 6th International Conference on Reactive Plasmas and 23rd Symposium on Plasma Processing 529-530 2006年1月24日

  94. Freestanding Growth of Isolated Single-Walled Carbon Nanotubes with Diffusion-Plasma CVD 査読有り

    T. Kato, R. Hatakeyama

    Proceedings of the 6th International Conference on Reactive Plasmas and 23rd Symposium on Plasma Processing (ICRP-6/SPP-23) 531-532 2006年1月

  95. Synthesis of Functional Double-Walled Carbon Nanotubes using Plasma Method 査読有り

    Y. F. Li, T. Okada, T. Kato, T. Izumida, R. Hatakeyama, J. Qiu

    Proceedings of the 6th International Conference on Reactive Plasmas and 23rd Symposium on Plasma Processing (ICRP-6/SPP-23) 2006年

  96. Synthesis of Magnetic-Metals Encapsulated Single-Walled Carbon Nanotubes 査読有り

    Y.F. Li, T. Okada, T. Kato, T. Kaneko, R. Hatakeyama

    Proceedings of the 3rd Student-Organizing International Mini-Conference on Information Electronics System 59-62 2005年10月6日

  97. Plasma-CVD-Produced Individual Single-Walled Carbon Nanotubes Standing on a Silicon-Based Flat Substrate 査読有り

    T. Kato, R. Hatakeyama

    Proceedings of the 3rd Student-Organizing International Mini-Conference on Information Electronics System 79-82 2005年10月

  98. Effects of micro- and macro-plasma-sheath electric fields on carbon nanotube growth in a cross-field radio-frequency discharge 査読有り

    R Hatakeyama, GH Jeong, T Kato, T Hirata

    JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 96 (11) 6053-6060 2004年12月

    DOI: 10.1063/1.1809777  

    ISSN:0021-8979

    eISSN:1089-7550

  99. Formation of Individually-Freestanding Single-Walled Carbon Nanotubes Based on Plasma Sheath Effects 査読有り

    T. Kato, T. Hirata, R. Hatakeyama

    Proceedings of the 2nd Student-Organizing International Mini-Conference on Information Electronics System (SOIM-COE04) 53-56 2004年10月

  100. Freestanding individual single-walled carbon nanotube synthesis based on plasma sheath effects 査読有り

    T Kato, GH Jeong, T Hirata, R Hatakeyama, K Tohji

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 2-LETTERS & EXPRESS LETTERS 43 (10A) L1278-L1280 2004年10月

    DOI: 10.1143/JJAP.43.L1278  

    ISSN:0021-4922

  101. Production and Growth Mechanism of Individually- and Vertically -Aligned Single-Walled Carbon Nanotubes under the Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition Method 査読有り

    T. Kato, G.-H. Jeong, T. Hirata, R. Hatakeyama, K. Tohji

    Abstract of Int. Conf. on the Science and Application of Nanotubes 2004年7月

    DOI: 10.1016/j.cplett.2003.10.007  

  102. Simple methods for site-controlled carbon nanotube growth using radio-frequency plasma-enhanced chemical vapor deposition 査読有り

    GH Jeong, N Satake, T Kato, T Hirata, R Hatakeyama, K Tohji

    APPLIED PHYSICS A-MATERIALS SCIENCE & PROCESSING 79 (1) 85-87 2004年6月

    DOI: 10.1007/s00339-004-2599-9  

    ISSN:0947-8396

  103. Structure control of carbon nanotubes using radio-frequency plasma enhanced chemical vapor deposition 査読有り

    T Kato, GH Jeong, T Hirata, R Hatakeyama

    THIN SOLID FILMS 457 (1) 2-6 2004年6月

    DOI: 10.1016/j.tsf.2003.12.002  

    ISSN:0040-6090

  104. Formation and structure control of single-walled ckbon nanotubs using plasma - Enhanced chemical vapor deposition 査読有り

    T. Kato, T. Hirata, G. H. Jeong, R. Hatakeyama, K. Tohji

    Proceedings - Electrochemical Society PV 2004-12 10-17 2004年

  105. Single-Walled Carbon Nanotube Formation Using Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition 査読有り

    R. Hatakeyama, T. Kato, G. -H. Jeong, T. Hirata

    Proceedings of International Workshop on Plasma Nano-Technology and Its Future Vision P3.1-3.2 2004年

  106. Plasma Effects on Single-Walled Carbon Nanotube Formation 査読有り

    T. Kato, G. -H. Jeong, T. Hirata, R. Hatakeyama

    Proceedings of the 21st Symposium on Plasma Processing 234-235 2004年1月

  107. Individual single-walled carbon nanotubes with vertical alignment 査読有り

    T Kato, GH Jeong, T Hirata, R Hatakeyama, K Tohji

    2004 4TH IEEE CONFERENCE ON NANOTECHNOLOGY 541-543 2004年

  108. Single-walled carbon nanotubes produced by plasma-enhanced chemical vapor deposition 査読有り

    T Kato, GH Jeong, T Hirata, R Hatakeyama, K Tohji, K Motomiya

    CHEMICAL PHYSICS LETTERS 381 (3-4) 422-426 2003年11月

    DOI: 10.1016/j.cplett.2003.10.007  

    ISSN:0009-2614

  109. Time evolution of nucleation and vertical growth of carbon nanotubes during plasma-enhanced chemical vapor deposition 査読有り

    GH Jeong, N Satake, T Kato, T Hirata, R Hatakeyama, K Tohji

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 2-LETTERS & EXPRESS LETTERS 42 (11A) L1340-L1342 2003年11月

    DOI: 10.1143/JJAP.42.L1340  

    ISSN:0021-4922

  110. Magnetron-type radio-frequency plasma control yielding vertically well-aligned carbon nanotube growth 査読有り

    T Hirata, N Satake, GH Jeong, T Kato, R Hatakeyama, K Motomiya, K Tohji

    APPLIED PHYSICS LETTERS 83 (6) 1119-1121 2003年8月

    DOI: 10.1063/1.1601303  

    ISSN:0003-6951

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MISC 93

  1. プラズマCVDによるグラフェンナノリボンのボトムアップ合成

    加藤俊顕, 加藤俊顕, 金子俊郎

    プラズマ・核融合学会誌 94 (5) 235‐241 2018年5月25日

    ISSN: 0918-7928

  2. 原子層シートを利用した透明フレキシブル太陽電池の開発

    加藤俊顕, 金子俊郎

    クリーンエネルギー 27 (4) 21‐26 2018年4月10日

    ISSN: 0918-7510

  3. 急速冷却熱CVDによる巨大単層単結晶WS2の合成

    LI Chao, 金子俊郎, 加藤俊顕, 加藤俊顕

    応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 65th ROMBUNNO.20a‐C202‐3 2018年3月5日

  4. (6,4)単層カーボナンノチューブの選択成長におけるプラズマ中活性種の効果

    志摩拓哉, XU Bin, 金子俊郎, 加藤俊顕, 加藤俊顕

    応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 65th ROMBUNNO.17p‐C303‐5 2018年3月5日

  5. プラズマCVD成長架橋グラフェンナノリボンの極低温電気伝導特性評価

    大北若奈, 鈴木弘朗, 和藤勇太, 金子俊郎, 加藤俊顕, 加藤俊顕

    応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 65th ROMBUNNO.18a‐C202‐6 2018年3月5日

  6. 走査型非線形誘電率顕微鏡を用いたSiO2上剥離WSe2観察におけるキャリア分布の直流バイアス依存性

    山末耕平, 加藤俊顕, 金子俊郎, 長康雄

    応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 65th ROMBUNNO.20p‐C202‐7 2018年3月5日

  7. 2次元シートを使った透明で曲がる太陽電池

    加藤俊顕, 金子俊郎

    「Web Journal -次世代エネルギー太陽電池・二次電池・燃料電池-」, アクトライ・エム 23 (9) 6-9 2018年2月

  8. 産業デバイスに向けたグラフェンナノリボンの大規模集積化合成法の開発

    加藤俊顕, 鈴木弘朗, 金子俊郎

    プラズマCVDにおける成膜条件の最適化に向けた制御技術と成膜事例」,Science & Technology 2018年

  9. 数層原子層物質を用いて作製したショットキー型太陽電池の高透明化

    山口慶樹, 大北若菜, 赤間俊紀, LI Chao, 金子俊郎, 加藤俊顕

    応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 78th ROMBUNNO.6p‐C16‐6 2017年8月25日

  10. ナノバー触媒からのグラフェンナノリボン合成に関する触媒金属依存性

    和藤勇太, 鈴木弘朗, 金子俊郎, 加藤俊顕

    応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 78th ROMBUNNO.8a‐C16‐9 2017年8月25日

  11. グラフェンナノリボンの革新的集積化合成法の開発

    加藤俊顕, 金子俊郎

    応用物理 86 (7) 581‐585-585 2017年7月10日

    出版者・発行元: 応用物理学会

    ISSN: 0369-8009

  12. 架橋グラフェンナノリボンアレイのウェハースケール高集積化合成と光電子デバイス応用

    鈴木弘朗, 金子俊郎, 澁田靖, 大野宗一, 前川侑毅, 加藤俊顕

    応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 64th ROMBUNNO.16p‐B6‐9 2017年3月1日

  13. High purity synthesis of (6,4) single-walled carbon nanotube by surface state control of co catalyst

    Bin Xu, Toshiro Kaneko, Yasushi Shibuta, Toshiaki Kato

    Optics InfoBase Conference Papers Part F78-JSAP 2017 2017年1月1日

  14. グラフェンナノリボンの革新的集積化合成法の開発

    加藤 俊顕, 金子 俊郎

    応用物理学会学会誌 86 (7) 581-585 2017年

    出版者・発行元: 応用物理学会

    ISSN: 0369-8009

  15. 架橋型数層TMDを用いた高性能光電子デバイス作製におけるマイルドプラズマ効果

    永井黎人, 金子俊郎, 加藤俊顕

    応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 77th ROMBUNNO.16a‐A32‐8 2016年9月1日

  16. 遷移金属ダイカルコゲナイドを用いたショットキー型太陽電池の発電機構

    大北若奈, 金子俊郎, 加藤俊顕

    応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 77th ROMBUNNO.16a‐A32‐7 2016年9月1日

  17. 架橋グラフェンナノリボンアレイのウェハースケール高集積化合成

    鈴木弘朗, 金子俊郎, 澁田靖, 大野宗一, 前川侑毅, 加藤俊顕

    応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 77th ROMBUNNO.16a‐A33‐5 2016年9月1日

  18. 2次元原子層物質の構造制御合成とプラズマ機能化

    加藤俊顕, 金子俊郎

    電子情報通信学会技術研究報告 116 (118(SDM2016 32-47)) 65‐68 2016年6月22日

    ISSN: 0913-5685

  19. マイルド酸素プラズマ機能化数層WSe2を用いた高性能光電子デバイスの開発

    永井黎人, 加藤俊顕, 金子俊郎

    応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 63rd ROMBUNNO.20P-S421-6 2016年3月3日

  20. 単層単結晶WS2の広域集積化合成

    高橋智之, 加藤俊顕, 金子俊郎

    応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 63rd ROMBUNNO.22A-S421-7 2016年3月3日

  21. 数層WSe2ショットキー型太陽電池における光発電特性の高性能化

    赤間俊紀, 加藤俊顕, 金子俊郎

    応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 63rd ROMBUNNO.20P-S421-10 2016年3月3日

  22. ヘテロ接合原子膜の超精密構造制御合成と光電子デバイス応用

    加藤俊顕

    村田学術振興財団年報 (29-2) 127‐135 2015年12月

    ISSN: 0919-3383

  23. 単層カーボンナノチューブ/遷移金属ダイカルコゲナイドヘテロ接合太陽電池

    赤間俊紀, 加藤俊顕, 畠山力三, 金子俊郎

    応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 76th ROMBUNNO.14P-2U-10 2015年8月31日

  24. 単層二硫化タングステンの大面積合成とその合成機構

    高橋智之, 加藤俊顕, 金子俊郎

    応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 76th ROMBUNNO.15P-2U-2 2015年8月31日

  25. プラズマCVDによるグラフェンナノリボンの架橋合成機構

    鈴木弘朗, 加藤俊顕, 金子俊郎

    応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 62nd ROMBUNNO.13A-P12-1 2015年2月26日

  26. プラズマを用いたグラフェン合成から応用

    加藤俊顕, 金子俊郎

    電気学会誌 135 (3) 151-153 (J-STAGE) 2015年

    DOI: 10.1541/ieejjournal.135.151  

    ISSN: 1340-5551

  27. 架橋グラフェンナノリボンアレイの高効率合成

    鈴木弘朗, 加藤俊顕, 金子俊郎

    応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 75th ROMBUNNO.19A-B3-7 2014年9月1日

  28. 高配向半導体単層カーボンナノチューブ薄膜を用いた太陽電池の創製

    赤間俊紀, 加藤俊顕, 安彦嘉浩, 畠山力三, 金子俊郎

    応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 75th ROMBUNNO.19A-B1-6 2014年9月1日

  29. 単層WS2グレインバウンダリーからの特異な発光現象

    加藤俊顕, 金子俊郎

    応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 75th ROMBUNNO.18P-B3-3 2014年9月1日

  30. パルスプラズマCVDによる(6,4)単層カーボンナノチューブの高純度合成

    XU Bin, 加藤俊顕, 金子俊郎

    応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 75th ROMBUNNO.20A-B1-4 2014年9月1日

  31. プラズマCVD中グラフェンナノリボンの合成機構

    加藤俊顕, 鈴木弘朗, 畠山力三, 金子俊郎

    応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 75th ROMBUNNO.18A-S1-1 2014年9月1日

  32. マイルドプラズマによる遷移金属ダイカルコゲナイドの機能化

    高橋智之, 加藤俊顕, 金子俊郎

    応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 75th ROMBUNNO.20A-B3-5 2014年9月1日

  33. グラフェンナノリボンの新規合成手法の開発

    加藤俊顕, 畠山力三, 金子俊郎

    ニューダイヤモンド 30 (3) 3-5 2014年7月25日

    出版者・発行元: オーム社

    ISSN: 1340-4792

  34. プラズマエレクトロニクス賞を受賞して

    加藤俊顕, 畠山力三

    プラズマエレクトロニクス分科会会報 (60) 9-10 2014年6月23日

  35. Plasma Processing Based Synthesis of Functional Nanocarbons

    R. Hatakeyama, T. Kato, Y. Li, T. Kaneko

    Plasma Chemistry and Plasma Processing 34 (3) 377-402 2014年3月29日

  36. グラフェンナノリボンのプラズマCVD合成と応用

    加藤俊顕, 畠山力三, 金子俊郎

    応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 61st ROMBUNNO.18P-F7-4 2014年3月3日

  37. ニッケルナノバー触媒からのグラフェンナノリボン析出合成におけるプラズマ効果

    鈴木弘朗, 加藤俊顕, 金子俊郎

    応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 61st ROMBUNNO.20P-E2-1 2014年3月3日

  38. パルスプラズマCVDによる(6,5)単層カーボンナノチューブの高純度合成

    XU Bin, 加藤俊顕, 村越幸史, 金子俊郎

    応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 61st ROMBUNNO.19A-E18-7 2014年3月3日

  39. Effect of ion impact on incubation time of single-walled carbon nanotubes grown by plasma chemical vapor deposition

    Bin Xu, Toshiaki Kato, Koshi Murakoshi, Toshiro Kaneko

    Plasma and Fusion Research 9 1206075-1206075 (J-STAGE) 2014年

    出版者・発行元: Japan Society of Plasma Science and Nuclear Fusion Research

    DOI: 10.1585/pfr.9.1206075  

    ISSN: 1880-6821

    eISSN: 1880-6821

  40. Improvement of electrical device performances for graphene directly grown on a SiO2 substrate by plasma chemical vapor deposition

    Hiroo Suzuki, Toshiaki Kato, Toshiro Kaneko

    Plasma and Fusion Research 9 1206079-1206079 (J-STAGE) 2014年

    出版者・発行元: Japan Society of Plasma Science and Nuclear Fusion Research

    DOI: 10.1585/pfr.9.1206079  

    ISSN: 1880-6821

  41. グラフェンナノリボンの直接合成と集積化

    加藤俊顕, 畠山力三, 金子俊郎

    応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 60th ROMBUNNO.28P-G12-6 2013年3月11日

  42. Csプラズマ照射による単層カーボンナノチューブ薄膜pn接合ダイオードの創製

    安彦嘉浩, 加藤俊顕, 畠山力三, 金子俊郎

    応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 60th ROMBUNNO.29P-G10-21 2013年3月11日

  43. プラズマCVDによる原子置換単層カーボンナノチューブの創製及び電気特性評価

    村越幸史, 加藤俊顕, 安久津誠, 畠山力三, 金子俊郎

    応用物理学会学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 73rd ROMBUNNO.13A-C2-10 2012年8月27日

  44. プラズマCVD成長単層カーボンナノチューブのカイラリティ分布に対する水素ラジカルの効果

    村越幸史, 加藤俊顕, 金子俊郎, 畠山力三

    応用物理学関係連合講演会講演予稿集(CD-ROM) 59th ROMBUNNO.15A-A3-2 2012年2月29日

  45. シリコン酸化膜上へのグラフェン直接合成と成長機構

    加藤俊顕, 畠山力三

    応用物理学関係連合講演会講演予稿集(CD-ROM) 59th ROMBUNNO.16P-A3-12 2012年2月29日

  46. 拡散プラズマプロセスによる単層カーボンナノチューブ及びグラフェンの構造制御合成と機能化

    加藤俊顕, 畠山力三

    応用物理学関係連合講演会講演予稿集(CD-ROM) 59th ROMBUNNO.15P-E8-7 2012年2月29日

  47. 拡散プラズマCVDにより合成した窒素ドーピング単層カーボンナノチューブを用いた薄膜トランジスタの電気特性

    安久津誠, 加藤俊顕, 黒田峻介, 金子俊郎, 畠山力三

    応用物理学会学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 72nd ROMBUNNO.30A-ZJ-10 2011年8月16日

  48. 弱磁場ヘリコンプラズマCVDによるカーボンナノチューブへのカーボンナノウォール修飾

    佐藤拓矢, 加藤俊顕, 金子俊郎, 畠山力三

    応用物理学会学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 72nd ROMBUNNO.30A-ZT-12 2011年8月16日

  49. プラズマCVD中グラフェン合成におけるプラズマ効果

    加藤俊顕, 森川昌登, 畠山力三

    応用物理学会学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 72nd ROMBUNNO.2P-ZF-1 2011年8月16日

  50. Plasma-synthesized single-walled carbon nanotubes and their applications

    R. Hatakeyama, T. Kaneko, T. Kato, Y. F. Li

    Journal of Physics D: Applied Physics 44 (17) 174004-1-174004-21 2011年4月14日

  51. 拡散プラズマCVD法により合成した直径制御単層カーボンナノチューブを用いた薄膜トランジスタの電気特性評価

    安久津誠, 黒田峻介, 加藤俊顕, 金子俊郎, 畠山力三

    応用物理学関係連合講演会講演予稿集(CD-ROM) 58th ROMBUNNO.26P-KQ-13 2011年3月9日

  52. 単層カーボンナノチューブ薄膜トランジスタのプラズマイオン照射ドーピング制御とその電気特性評価

    小山内陽祐, 加藤俊顕, 畠山力三

    応用物理学会学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 71st ROMBUNNO.15A-ZM-13 2010年8月30日

  53. 弱磁場ヘリコン波プラズマCVDによるカーボンナノウォールの構造制御合成

    山崎雅博, 加藤俊顕, 上田亮, 金子俊郎, 畠山力三, 高橋千春

    応用物理学会学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 71st ROMBUNNO.15A-ZM-5 2010年8月30日

  54. 時間制御プラズマCVDによる極短尺単層カーボンナノチューブの直接成長とそのカイラリティ分布制御

    加藤俊顕, 畠山力三

    応用物理学会学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 71st ROMBUNNO.17A-ZQ-4 2010年8月30日

  55. カーボンナノウォールを利用した反射防止体の作製

    上田亮, 山崎雅博, 加藤俊顕, 金子俊郎, 畠山力三, 高橋千春

    応用物理学会学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 71st ROMBUNNO.15A-ZM-6 2010年8月30日

  56. 拡散プラズマCVD法による非磁性金属触媒を利用した極めて狭いカイラリティ分布をもつ単層カーボンナノチューブの合成

    GHORANNEVIS Z, 加藤俊顕, 金子俊郎, 畠山力三

    応用物理学会学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 71st ROMBUNNO.17A-ZQ-5 2010年8月30日

  57. カルシウム内包カーボンナノチューブの薄膜トランジスタ作製とその電気特性評価

    小山内陽祐, 清水哲弘, 加藤俊顕, 大原渡, 畠山力三

    応用物理学関係連合講演会講演予稿集(CD-ROM) 57th ROMBUNNO.18P-TD-10 2010年3月3日

  58. Effect of Gold catalytic layer thickness on growth of single-walled carbon nanotubes using thermal and plasma CVD

    GHORANNEVIS Zohreh, KATO Toshiaki, KANEKO Toshiro, HATAKEYAMA Rikizo

    J Plasma Fusion Res Ser (Web) 8 595-598 (WEB ONLY) 2009年9月30日

    ISSN: 1883-9630

  59. プラズマ・ナノカーボン融合科学の創成

    畠山力三, 金子俊郎, 加藤俊顕, LI Y. F, 馬場和彦, 岡田健

    応用物理学会学術講演会講演予稿集 70th (0) 24 2009年9月8日

  60. 拡散プラズマCVD法により合成したSWNTsの直径分布と圧力・高周波電力の相関調査

    黒田峻介, 加藤俊顕, 金子俊郎, 畠山力三

    応用物理学会学術講演会講演予稿集 70th (1) 457 2009年9月8日

  61. 拡散プラズマCVD法により合成したSWNTsのカイラリティ分布に対する圧力依存性

    黒田峻介, 加藤俊顕, 金子俊郎, 畠山力三

    応用物理学関係連合講演会講演予稿集 56th (1) 527 2009年3月30日

  62. 異種原子分子接合内包単層カーボンナノチューブによるpn接合構造の創製とその電気特性

    加藤俊顕, 宍戸淳, 大原渡, 畠山力三, 田路和幸

    応用物理学関係連合講演会講演予稿集 56th (1) 520 2009年3月30日

  63. プラズマイオン制御によるカルシウム内包カーボンナノチューブの創製

    清水哲弘, 加藤俊顕, 畠山力三, 大原渡

    電気学会プラズマ研究会資料 PST-08 (58-68) 53-57 2008年10月31日

  64. カルシウムプラズマ創製 カルシウム内包単層カーボンナノチューブの電気特性評価

    清水哲弘, 加藤俊顕, 大原渡, 畠山力三

    核融合エネルギー連合講演会予稿集 7th 144 2008年5月27日

  65. アルカリ土類金属を内包した単層カーボンナノチューブの電気特性

    清水哲弘, 加藤俊顕, 大原渡, 畠山力三

    応用物理学関係連合講演会講演予稿集 55th (1) 504 2008年3月27日

  66. 孤立垂直配向単層カーボンナノチューブからの蛍光観測

    加藤俊顕, 畠山力三

    応用物理学会学術講演会講演予稿集 68th (1) 539 2007年9月4日

  67. アルカリ金属/ハロゲンを内包した単層カーボンナノチューブの特性

    宍戸淳, 加藤俊顕, 大原渡, 畠山力三, 田路和幸

    応用物理学関係連合講演会講演予稿集 54th (1) 569 2007年3月27日

  68. ナノカーボンテクノロジーにおけるプラズマの効果

    畠山力三, 金子俊郎, 大原渡, 加藤俊顕

    応用物理学関係連合講演会講演予稿集 54th (0) 65 2007年3月27日

  69. 弱磁場ヘリコン波プラズマを用いたイオンエネルギー制御によるカーボンナノウォールの構造制御

    森尾哲治, 加藤俊顕, 金子俊郎, 畠山力三

    応用物理学関係連合講演会講演予稿集 54th (1) 547 2007年3月27日

  70. Formation of C60- Encapsulated Double-Walled Carbon Nanotubes with Novel Electrical Transport Properties Based on Plasma Technology

    LI Yongfeng, HATAKEYAMA Rikizo, KANEKO Toshiro, KATO Toshiaki, OKADA Takeru

    Plasma Fusion Res (Web) 2 017-017 (J-STAGE)-17 2007年

    出版者・発行元: The Japan Society of Plasma Science and Nuclear Fusion Research

    DOI: 10.1585/pfr.2.017  

    ISSN: 1880-6821

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    The encapsulation of C60 molecules inside double-walled carbon nanotubes (DWNTs) is realized by means of a plasma ion-irradiation method. Transmission electron microscopy observations confirm that DWNTs have been filled with C60 fullerenes having amorphous morphology. More importantly, electrical transport measurements indicate that C60-encapsulated metallic DWNTs exhibit a novel negative differential resistance behavior.

  71. プラズマCVD中単層カーボンナノチューブ成長におけるイオンダメージ効果

    加藤俊顕, 畠山力三

    応用物理学会学術講演会講演予稿集 67th (1) 471 2006年8月29日

  72. アルカリ―ハロゲンプラズマによるイオン照射単層カーボンナノチューブの電気特性

    宍戸淳, 加藤俊顕, 大原渡, 畠山力三, 田路和幸

    応用物理学会学術講演会講演予稿集 67th (1) 473 2006年8月29日

  73. 弱磁場ヘリコン波プラズマを用いたカーボンナノウォールの低温形成

    森尾哲治, 加藤俊顕, 金子俊郎, 畠山力三

    応用物理学会学術講演会講演予稿集 67th (1) 451 2006年8月29日

  74. VIII-3 カーボンナノチューブのプラズマ合成の課題と展望(シンポジウムVIII:カーボンプロセスにおけるプラズマ誘起サブサーフェス科学の新展開)

    畠山 力三, 加藤 俊顕, 金子 俊郎

    プラズマ・核融合学会年会予稿集 (23) 47-47 2006年

    出版者・発行元: プラズマ・核融合学会

  75. 29aA07P 電子温度制御プラズマによる単層カーボンナノチューブへの欠陥導入効果の解明(プラズマ応用)

    加藤 俊顕, 畠山 力三

    プラズマ・核融合学会年会予稿集 (23) 124-124 2006年

    出版者・発行元: プラズマ・核融合学会

  76. 周辺プラズマ利用単層カーボンナノチューブ形成とイオン衝撃効果の解明

    畠山力三, 加藤俊顕

    核融合エネルギー連合講演会予稿集 6th 189 2006年

  77. プラズマプロセスによるカーボンナノチューブ配向成長の現状と課題 2.磁場中RFプラズマCVDによるカーボンナノチューブ配向成長

    畠山力三, 加藤俊顕

    プラズマ・核融合学会誌 81 (9) 653-659 2005年9月25日

    出版者・発行元: The Japan Society of Plasma Science and Nuclear Fusion Research

    DOI: 10.1585/jspf.81.653  

    ISSN: 0918-7928

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    The plasma-enhanced chemical vapor deposition method, which has such benefits as low synthesis temperature and vertical alignment control, was successfully applied to the single-walled carbon nanotube (SWNT) formation stage. By means of plasma sheath effects, the individual SWNT with a freestanding form was grown on a silicon-based flat substrate surface. The detailed plasma effects are also discussed in order to achieve more precise control of the growth of the carbon nanotube.

  78. 弱磁場ヘリコン波プラズマによるカーボンナノ物質の創製とプラズマ効果

    森尾哲治, 佐藤玄太, 加藤俊顕, 金子俊郎, 畠山力三

    応用物理学会学術講演会講演予稿集 66th (1) 400 2005年9月7日

  79. 拡散プラズマCVDによるシリコン基板上への孤立垂直配向単層カーボンナノチューブ形成

    加藤俊顕, 畠山力三, 田路和幸

    応用物理学会学術講演会講演予稿集 66th (1) 395 2005年9月7日

  80. 未来を拓く放電技術:(I)プラズマを用いたナノカーボン創製と応用 プラズマベースのカーボンナノ材料の創製と展望

    畠山力三, 平田孝道, 岡田健, 加藤俊顕, 泉田健, 大原渡, 金子俊郎

    放電研究 48 (2) 14-20 2005年5月17日

    ISSN: 0911-8713

  81. ヘリコン波プラズマ支援化学気相成長法によるナノカーボン合成

    佐藤玄太, 加藤俊顕, 大原渡, 畠山力三

    応用物理学関係連合講演会講演予稿集 52nd (1) 196 2005年3月29日

  82. 30aC02 拡散プラズマCVD法による孤立単層カーボンナノチューブの垂直配向形成(プラズマ応用)

    加藤 俊顕, 畠山 力三

    プラズマ・核融合学会年会予稿集 (22) 158-158 2005年

    出版者・発行元: プラズマ・核融合学会

  83. Creation of novel structured nanocarbons based on plasma technology

    Rikizo Hatakeyama, Takamichi Hirata, Wataru Oohara, Toshiaki Kato, Takeshi Izumida

    Shinku/Journal of the Vacuum Society of Japan 48 (3) 238-240 2005年

    DOI: 10.3131/jvsj.48.238  

    ISSN: 0559-8516

  84. ヘリコン波プラズマ支援化学気相成長法によるカーボンナノチューブ形成

    佐藤玄太, 加藤俊顕, 大原渡, 畠山力三

    応用物理学会学術講演会講演予稿集 65th (1) 125 2004年9月1日

  85. プラズマCVD形成単層カーボンナノチューブの構造評価及びそのプラズマ効果

    加藤俊顕, JCONG G‐H, 平田孝道, 畠山力三, 田路和幸

    応用物理学会学術講演会講演予稿集 65th (1) 400 2004年9月1日

  86. 単層カーボンナノチューブの成長及び構造決定におけるプラズマ効果

    加藤俊顕, 平田孝道, 畠山力三

    電気学会基礎・材料・共通部門大会講演論文集 2004 327 2004年8月30日

  87. ヘリコン波放電プラズマを用いたナノカーボンの創製

    佐藤玄太, 加藤俊顕, JEONG G‐H, 平田孝道, 畠山力三

    応用物理学関係連合講演会講演予稿集 51st (1) 163 2004年3月28日

  88. プラズマCVDによる垂直配向孤立単層カーボンナノチューブの形成及びそのプラズマ効果

    加藤俊顕, JEONG G‐H, 平田孝道, 畠山力三, 田路和幸

    応用物理学関係連合講演会講演予稿集 51st (1) 545 2004年3月28日

  89. 25pB03 プラズマCVD中の単層カーボンナノチューブ成長機構(プラズマ応用, (社) プラズマ・核融合学会第21回年会)

    加藤 俊顕, 平田 孝道, 畠山 力三

    プラズマ・核融合学会年会予稿集 (21) 208-208 2004年

    出版者・発行元: プラズマ・核融合学会

  90. 24aB06P ヘリコン波プラズマを用いた極低圧力化学気相成長法によるカーボンナノチューブ形成(プラズマ応用、慣性核融合, (社) プラズマ・核融合学会第21回年会)

    佐藤 玄太, 加藤 俊顕, 大原 渡, 畠山 力三

    プラズマ・核融合学会年会予稿集 (21) 152-152 2004年

    出版者・発行元: プラズマ・核融合学会

  91. 高周波マグネトロン型プラズマCVD法を用いた単層カーボンナノチューブの形成

    加藤俊顕, 平田孝道, 畠山力三, 田路和幸, 本宮憲一, JEONG G‐H

    応用物理学会学術講演会講演予稿集 64th (1) 447 2003年8月30日

  92. 高周波グロー放電反応性プラズマを用いたカーボンナノチューブ形成機構及び構造制御

    佐竹信彦, JEONG G‐H, 加藤俊顕, 平田孝道, 畠山力三, 田路和幸

    応用物理学関係連合講演会講演予稿集 50th (1) 550 2003年3月27日

  93. 25pB05 プラズマCVD法による単層カーボンナノチューブ形成(プラズマ基礎・応用I)

    畠山 力三, 加藤 俊顕, 鄭 求桓, 平田 孝道

    プラズマ・核融合学会年会予稿集 (20) 106-106 2003年

    出版者・発行元: プラズマ・核融合学会

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書籍等出版物 7

  1. カルコゲナイド系層状物質の最新研究

    加藤俊顕, 金子俊郎

    シーエムシー出版 2016年7月28日

  2. Frontiers of Graphene and Carbon Nanotubes 『Plasma Doping Processes for CNT Devices』

    R. Hatakeyama, T. Kato, Y. Li, T. Kaneko

    Springer 2015年

  3. Frontiers of Graphene and Carbon Nanotubes 『Direct growth of Graphene and Graphene Nanoribbon on an Insulating Substrate by Rapid-Heating Plasma CVD』

    T. Kato, R. Hatakeyama, T. Kaneko

    Springer 2015年

  4. Nanoelectronic Device Applications Handbook

    Toshiaki Kato, Rikizo Hatakeyama, Yosuke Osanai

    2012年

  5. Recent Progress in Carbon Nanotube Research

    Toshiaki Kato, Rikizo Hatakeyama

    2012年

  6. カーボンナノチューブ・グラフェンハンドブック

    畠山 力三, 加藤 俊顕

    株式会社コロナ社 2011年9月12日

  7. Plasma processing of nanomaterials

    Rikizo Hatakeyama, Toshiaki Kato

    CRC Press 2011年

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講演・口頭発表等 16

  1. Bottom up Synthesis and Optoelectrical Application of Suspended Graphene Nanoribbon Arrays in Wafer Scale 国際会議 招待有り

    T. Kato, T. Kaneko

    2018 MRS Fall Meeting & Exhibit 2018年

  2. Schottky solar cell using few-layered TMDs 国際会議 招待有り

    T. Kato, T. Kaneko

    3rd EU-Japan Workshop on Graphene and Related 2D Materials 2018年

  3. Wafer-scale Fabrication of Suspended Graphene Nanoribbon Arrays -from Growth Dynamics to Optoelectrical Applications- 国際会議 招待有り

    T. Kato, T. Kaneko

    The AVS 65th International Symposium & Exhibition, October 21 - 26, 2018 2018年

  4. Fabrication of Solar Cells Using Plasma Processed Semiconducting Single-Walled Carbon Nanotubes and Transition Metal Dichalcogenide 国際会議 招待有り

    T. Kaneko, T. Akama, W. Okita, C. Li, T. Kato

    2018 International Symposium on Plasmas for Catalyses and Energy Materials (ISPCEM-2018) 2018年

  5. Wafer-Scale Synthesis and Optoelectrical Applications of Bottom-up Graphene Nanoribbons 招待有り

    T. Kato, H. Suzuki, T. Kaneko

    第79回応用物理学会秋季学術講演会 2018年

  6. Purity improvement of preferentially synthesized (6,4) single-walled carbon nanotubes by controlling plasma parameters

    T. Shima, B. Xu, T. Kaneko, T. Kato

    第55回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン 総合シンポジウム 2018年

  7. Mechanism of on/off improvement of graphene nanoribbon transistors synthesized by advanced plasma CVD

    N. Ogura, H. Suzuki, T. Kaneko, T. Kato

    第55回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン 総合シンポジウム 2018年

  8. Layer-number-controlled synthesis of WS2 integrated by Au dot technology

    T. Kameyama, C. Li, T. Kaneko, T. Kato

    第55回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン 総合シンポジウム 2018年

  9. Performance improvement of transparent solar cell using few-layered transition metal dichalcogenide by Schottky barrier control

    Y. Yamaguchi, W. Okita, C. Li, T. Kaneko, T. Kato

    第55回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン 総合シンポジウム 2018年

  10. Low temperature electrical transport properties of suspended graphene nanoribbons grown by plasma CVD 国際会議

    W. Okita, H. Suzuki, T. Kaneko, T. Kato

    2018 International Conference on Solid State Devices and Materials 2018年

  11. Fabrication of graphene nanoribbon transistor with high on/off ratio using advanced plasma CVD 国際会議

    N. Ogura, Y. Wato, H. Suzuki, T. Kaneko, T. Kato

    2018 International Conference on Solid State Devices and Materials 2018年

  12. High yield fabrication of quantum device made of graphene nanoribbon

    W. Okita, H. Suzuki, T. Kaneko, T. Kato

    第55回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン 総合シンポジウム 2018年

  13. In-situ measurement of WS2 crystal growth with Au dot nucleation control

    C. Li, T. Kameyama, T. Kaneko, T. Kato

    第55回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン 総合シンポジウム 2018年

  14. Synthesis mechanism of bottom up graphene nanoribbon by plasma CVD

    N. Ogura, H. Suzuki, T. Kaneko, T. Kato

    平成30年度電気関係学会東北支部連合大会 2018年

  15. Bottom-up synthesis of atomically-precise low-dimensional nanocarbon materials by nanoscale plasma processing 国際会議 招待有り

    T. Kato, T. Kaneko

    The 7th International Conference on Microelectronics and Plasma Technology (ICMAP 2018) 2018年

  16. Integrated synthesis of graphene nanoribbons toward high performance optoelectrical devices 国際会議 招待有り

    T.Kato, T. Kaneko

    10th International Symposium on Organic Molecular Electronics (ISOME 2018) 2018年

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共同研究・競争的資金等の研究課題 25

  1. カーボンナノチューブ材料の高伝導化に向けたバンドル効果の解明と制御技術の開発

    児玉 高志, 志賀 拓麿, 加藤 俊顕

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関:Kyushu Institute of Technology

    2024年4月1日 ~ 2027年3月31日

  2. プラズママテリアルズインフォマティクスが拓く完全カイラリティ制御ナノチューブ合成

    加藤 俊顕, 岩崎 悠真, 大塚 朋廣, 是常 隆

    2023年4月1日 ~ 2027年3月31日

  3. 走査型非線形誘電率顕微鏡による原子層材料・デバイスのナノ・原子スケール物性評価

    山末 耕平, 加藤 俊顕

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関:Tohoku University

    2020年4月1日 ~ 2024年3月31日

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    本課題では,原子層材料・デバイスのキャリア物性,界面物性,結晶欠陥などをナノ・原子スケールで評価できる顕微鏡技術の研究を進めている.研究実績は次の通りである.(1) 間欠接触・大気中動作走査型非線形誘電率顕微鏡(SNDM)による原子層半導体材料観察に関する論文を発表した.従来のコンタクトモード原子間力顕微鏡(AFM)を併用したSNDMに比較して,探針走査にともなう水平方向の力を大幅に低減可能な間欠接触SNDMを用いて,代表的な原子層半導体であるMoS2に生じる多数キャリア分布の異常の観察に成功したことを報告した.ニオブドープMoS2が数原子層まで薄化するとp型半導体からn型半導体に遷移する異常なキャリア物性を可視化し,測定結果を解析することで,薄化にともなうn型ドーピング密度の定量的見積を得た.また,UVオゾン酸化処理にともなう多数キャリア分布の変化を可視化できた.(2) 絶縁膜コート探針による原子層半導体材料の電界誘起キャリア分布観察を実現し,国際会議にて報告した.従来のSNDMでは,測定時に導電性探針を試料表面に接触させる.しかしながら,シリコンなどと異なり,原子層材料の表面は不活性のため自然酸化膜が形成されず,探針が材料表面に直接接触する.このため,探針からの試料への電荷注入を生じる可能性があり,電界効果による誘起キャリア分布観察など高電圧印加時は,試料固有の誘起キャリア分布のみを可視化することは困難であった.本課題では,絶縁性薄膜でコートした探針の開発を進め,本問題を克服した.これにより,原子層材料を用いたデバイスの特性を予測するうえで重要な電界誘起キャリア分布観察を可能とした.SiO2上のWSe2や架橋構造上のWSe2を試料とし,電界効果による誘起キャリア分布の観察が再現性良く行えることや界面特性による違いが検出可能なことを示した.

  4. 先進プラズマ活用1次元ナノカーボン材料の完全原子配列制御合成と革新的応用開拓

    加藤 俊顕, 大塚 朋廣, 澁田 靖

    2019年4月1日 ~ 2023年3月31日

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    研究四年計画の二年度目にあたる今年度は、1次元ナノカーボン材料の原子レベル構造制御合成と応用に向けた研究を行い以下の成果を得た。 第一に、初年度に立ち上げたその場観測プラズマCVDを用いることで、(6,5)ナノチューブの90%以上の超高純度合成を実現した。これはこれまで報告されている(6,5)ナノチューブの世界最高純度である。次年度以降では、プラズマ条件の最適化によりさらなる高純度化、及び(6,5)以外のカイラリティの選択合成を目指す。 第二に、グラフェンナノリボンの量子デバイス応用に関して、本手法で合成したグラフェンナノリボンにおいて、量子化に伴う励起準位が明確に発現することを実証した。また、通常数百ミリKでしか安定に存在しない励起準位が20K以上の高温条件でも観測可能であることを明らかとした。さらに、グラフェンナノリボン合成に用いるニッケルナノバー長とプラズマCVD合成条件を最適化することで、励起準位が観測できるグラフェンナノリボン量子ドットを高確率で合成することにも成功した。次年度以降は、高確率で励起準位観測が可能な本GNR量子ドットを用いることで、二重量子ドットを活用した量子演算の実証を試みる。 第三に、1次元ナノカーボン材料と類似の原子層物質である遷移金属ダイカルコゲナイドに関して、一般的な気相―固相相転移に加え、液相―固相相転移による結晶成長が支配的であることを実験的に明らかにした。さらに、液相―固相相転移において、液相前駆体の化学ポテンシャルが核成長に与える効果を熱力学的観点から実験的に説明することに成功した。

  5. 重金属イオン自在ドーピングによる室温安定フレキシブル単一光子源の開発

    加藤 俊顕, 高島 圭介

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目:Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    研究機関:Tohoku University

    2016年4月1日 ~ 2019年3月31日

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    原子層物質(TMD)を活用したフレキシブル単一光子源の開発に向け研究を行い以下の成果が得られた。(1)TMD中における励起子拡散ダイナミクスの詳細な物理機構を解明した。(2)独自に開発した急速冷却CVD法により高品質・大結晶の単層単結晶TMDの合成に成功した。(3)マイルドプラズマプロセスがTMD構造と物性に与える効果の解明を行い、酸素マイルドプラズマ処理により二層TMDの相関相互作用が低下し間接遷移から直接遷移へと変化する可能性が見出された。(4)フレキシブル光学素子の一例としてTMDを用いた透明フレキシブル太陽電池の試作を行い、ショットキー構造を採用することで世界最高の発電効率を実現した。

  6. 先進プラズマ活用ナノカーボンアトミックエンジニアリングに向けた学術基盤の構築

    加藤 俊顕, 金子 俊郎, 高島 圭介

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関:Tohoku University

    2016年4月1日 ~ 2019年3月31日

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    ナノカーボン材料であるカーボンナノチューブ(SWNTs)とグラフェンナノリボン(GNR)の原子構造制御を目指して研究を行い以下の成果を得た。(1)触媒前処理制御手法という独自のプロセスを開発することで、合成が困難とされてきた(6,4)SWNTsの優先合成に世界で初めて成功した。(2)これまで解明されていなかった、ニッケルナノバーからのGNR成長機構を解明し、さらにGNRの集積化合成に成功した。(3)GNRにおいて、パーシステント光伝導(PPC)という新たな光応答特性が発現することを見出した。(4)GNR-PPCを活用して、不揮発性メモリの動作実証に成功した。

  7. ナノチューブ加速器を使ったプロトンビーム生成

    村上 匡且, 加藤 俊顕, 金子 俊郎, 山ノ井 航平

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関:Osaka University

    2014年4月1日 ~ 2017年3月31日

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    近年、各国の研究機関において、将来の様々な医療・産業応用を視野に入れた、超高強度レーザーを使ったプロトンビーム生成の研究がしのぎを削って展開されている。本申請者は最近、カーボンナノチューブ内に水素化合物を内挿した構造体に超高強度・超短パルスレーザーを照射することで高品質のプロトンビームが生成されるイオン加速方式「ナノチューブ加速器」を提案した。また、これとは別に、構成物質の配合を最適化させた球状ナノクラスターのクーロン爆発によって単色プロトンを生成できる事を見出した。本研究では、理論・シミュレーションと実験の手法を用い、これらナノ構造ターゲットを使ったプロトンビーム生成の最適化を明らかにした。

  8. インテリジェントプラズマ制御によるナノカーボン量子ドット光電変換デバイス創製

    金子 俊郎, 加藤 俊顕

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関:Tohoku University

    2014年4月1日 ~ 2017年3月31日

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    本研究では,フルスペクトル領域で多重励起子生成が可能である光電変換デバイスを創製するため,ナノグラフェンおよび遷移金属ダイカルコゲナイド(TMD)と半導体カーボンナノチューブ(CNT)を用いた,CNT/ナノグラフェン・TMD光電変換デバイスを作製し,その特性を測定した.まず,CNTを配置した基板上にメタンプラズマを照射することで,CNT表面にナノグラフェンが形成されることを明らかにした.また,プラズマを用いて窒素およびセシウムイオンのドーピングを試みたところ,n型特性半導体CNTが合成されることが明らかになった.さらに,CNT/TMD光電変換デバイスを作製し,初めて発電特性の測定に成功した.

  9. ナノプラズマ制御技術の創成と局所照射による生体機能制御

    金子 俊郎, 佐藤 岳彦, 加藤 俊顕, 神崎 展, 立川 正憲, 金高 弘恭, 高島 圭介

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目:Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

    研究機関:Tohoku University

    2012年6月28日 ~ 2017年3月31日

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    本研究では,高効率・低侵襲に遺伝子・薬剤を細胞内に導入する手法の開発を目的として,液中で微小プラズマを生成・制御する技術を創製し,プラズマ局所照射により生体機能を制御する実験を行った.まず,曲率半径を数100 nmで制御した極細電極に高電圧パルスを印加することで,微小プラズマを生成することに成功し,薬剤及び遺伝子を導入する効果を持つことを実証した.また,プラズマの作用を分離した実験を通して,プラズマ生成に由来する短寿命活性種が薬剤導入に寄与することを示した.さらに,プラズマ照射が液中に生成した短寿命活性種が,細胞膜上のイオンチャネルを介在した薬物輸送を促進することを明らかにした.

  10. 超高品質半導体原子層物質の革新的合成・機能化法の開発

    加藤 俊顕

    2014年4月1日 ~ 2016年3月31日

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    二年計画の二年目にあたる今年度は, 単層二硫化タングステン(WS2)の完全構造制御合成に特化した研究を行い以下の成果を得た. 従来のWS2を始めとした遷移金属ダイカルコゲナイド(TMD)の結晶成長手法では, 基板上の任意の位置から様々な大きさの結晶成長が行われるため, 結晶構造(位置, サイズ, 結晶性等)にばらつきが大きく, これらを制御した合成は全く実現されていないのが現状である. このような構造制御合成は, TMDの各種産業応用を見据えた場合に, 非常に重要な課題である. そこで本研究では, 単層TMDの構造制御, 具体的には成長位置, サイズ, 結晶性(単結晶, あるいは多結晶)を全て制御する完全構造制御の実現を目指して研究を行った. まず, 最大の問題である結晶成長位置を制御するためには, 核発生位置を制御することが重要である. そこで, 核発生誘発物質として金ドットを用いる手法を考案した. あらかじめ金ドットを配列した基板に対して単層WS2合成を行った結果, 金ドットを中心として高品質な単層WS2が合成されることを明らかとした. また, 本手法において, 様々な合成条件下で実験を行った結果, 単層WS2が金ドットから成長する確率が合成温度と金ドット直径に強く依存していることが明らかとなった. さらに, 単層WS2の結晶性(単結晶, あるいは多結晶)が金ドット直径とWS2の結晶サイズの比によって決定していることを見出した. また, これらの情報をもとに合成条件を最適化した結果, ウェハースケールで単層単結晶WS2を集積化合成することに世界で初めて成功した. 本研究において得られた単層単結晶WS2のウェハースケールでの集積化合成に関する成果は, 今後のWS2を用いた光電子デバイス応用に向けて極めて大きな貢献が期待できるものである.

  11. プラズマ帯電液滴プラントアクティベーターによる植物免疫制御の挑戦

    金子 俊郎, 高橋 英樹, 加藤 俊顕

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目:Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    研究機関:Tohoku University

    2014年4月1日 ~ 2016年3月31日

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    大気圧空気プラズマを用いた植物防除法について,殺菌およびプラントアクティベーター(免疫活性化剤)による植物免疫制御(病害抵抗性誘導)の観点から研究を行った.殺菌に関しては,プラズマ中に導入する水導入量が多いほど分生子発芽抑制効果が高いことが明らかとなり,液中硝酸イオン濃度と正相関する活性種が寄与していると考えている.一方,病害抵抗性誘導に関しては,プラズマ活性ガス噴霧によって防御関連遺伝子が発現変動し,病害抵抗性の誘導が示唆された.さらに,防御関連遺伝子の発現変動は,液中水酸基ラジカル濃度との関連が示唆され,プラズマ活性ガスの活性種組成の制御による植物病害防除の機能制御の可能性を示した.

  12. 先進プラズマ活用グラフェンナノリボンの革新的応用開発

    加藤 俊顕

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目:Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

    研究機関:Tohoku University

    2013年4月1日 ~ 2016年3月31日

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    本研究では, プラズマパラメター等の様々な合成条件を変化させた系統的な実験結果と, 分子動力学シュミレーション, 及び相図の理論的解析による結果との密接な対比を通じ, 本手法におけるグラフェンナノリボン合成機構の解明に成功した. また, 本合成機構に基づき精密な合成条件の最適化を行った結果, センチメーターオーダーの基板全面に1,000,000本以上の架橋グラフェンナノリボンを90%以上の高効率で合成することに成功した. この様な架橋グラフェンナノリボンの大面積合成を実現したのは, 本成果が初めてのものであり, グラフェンナノリボンを利用した革新的応用の実現につながる非常に重要な成果である.

  13. プラズマ成長ハイブリットナノカーボンによる新概念分子モータ-の創製

    加藤 俊顕, 金子 俊郎

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目:Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    研究機関:Tohoku University

    2013年4月1日 ~ 2016年3月31日

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    本研究では, 基板入射イオンエネルギーを精密に制御することで, 単層カーボンナノチューブ(SWNTs)からの選択的垂直配向グラフェン合成に成功した. また, 詳細な物性評価により, 垂直配向グラフェンがSWNTsの伝導に対する室温安定な量子ドットとして振る舞うことを明らかとした. さらに, 分子モーター機能発現に向けた機能化に関して, 垂直配向グラフェン表面へのナノ粒子担持に成功し, ナノ粒子由来のプラズモン共鳴応答を観測した. このナノ粒子担持垂直配向グラフェン/SWNTsは, 外部光との応答可能かつ室温安定な量子構造を有していることから, 分子モーターを含む様々なデバイス応用が期待できる.

  14. 極限ナノ非平衡プラズマの生成と応用への挑戦

    畠山 力三, 金子 俊郎, 加藤 俊顕

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目:Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    研究機関:Tohoku University

    2012年4月1日 ~ 2015年3月31日

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    サブマイクロスケールでの放電及び電気・光学特性の同時計測可能な溶液中針―平板放電実験系を確立した. また本装置により, 金属針先端にナノカーボン物質であるカーボンナノチューブを塗布することで, ナノチューブ周辺にナノスケールの局所放電が生じることを明らかとした. また, 溶液内でのナノスケールプラズマ初期生成機構に関して, 放電初期の時間発展を精密に計測したところ, 溶液内で気泡領域が生じる前に電子雪崩に伴う放電現象が生じている可能性を見出した. これはすなわちナノスケールプラズマの進展が, 溶媒分子のイオン化に由来する新たな放電モデルにより説明できる可能性があることを示唆している.

  15. ナノ対応プラズマ制御による原子1層2次元炭素シートの垂直配向成長と革新的応用

    加藤 俊顕

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目:Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

    研究機関:Tohoku University

    2011年 ~ 2012年

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    独自に開発した急速加熱プラズマCVD法を用いることで,原子1層2次元炭素シートであるグラフェンを絶縁基板上へ直接合成することに成功した.また,原子1層2次元炭素シートが疑似1次元形状をとった物質であるグラフェンナノリボンに関して,構造制御合成,及びそれを用いたデバイスの集積化合成に世界で初めて成功した.さらに,それらが極めて優れたトランジスタ(オンオフ比10000以上)として動作することを実証した.

  16. 磁化プラズマ電子-イオンハイブリッド温度勾配による乱流輸送新現象

    金子 俊郎, 加藤 俊顕, 畠山 力三

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関:Tohoku University

    2010年 ~ 2012年

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    高電子温度の電子サイクロトロン共鳴プラズマと低温の熱電子を制御して重畳することで,電子温度勾配(ETG)の形成に成功した.このETGにより高周波揺動(ETGモード)が励起され,さらに低周波揺動(ドリフト波モード)も増幅されることが明らかとなった.バイスペクトル解析を用いることで,ドリフト波モードがETGモードとの非線形マルチスケール結合によって助長され,さらにETG強度を詳細に変化させて調べることで,ETGモードからドリフト波モードへエネルギーが移送されることを明らかにした.一方,磁力線垂直方向のE×Bフロー速度シアによって,ETGモードおよびドリフト波モードが抑制されることを実証した.

  17. プラズマで拓くナノカーボンバイオトロニクスの基盤確立

    畠山 力三, 金子 俊郎, 加藤 俊顕, 李 永峰

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目:Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    研究機関:Tohoku University

    2010年 ~ 2012年

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    新概念のプラズマ生成・制御法を開発・活用することによって、中空等のナノスペースが超精密制御された新奇の内包フラーレン(C_<60>)、内包カーボンナノチューブ(CNT)、被内包DNAを創製した。次に、これら各々の新機能電気・磁気・光学・分子認識特性発現を明らかにして、エネルギー、非Si(無機)半導体、磁性半導体、超伝導、バイオ・メディカルに関る次世代ナノバイオエレクトロニクスデバイスシステムを構築できることを原理実証し、ナノカーボンバイオトロニクスの基盤を確立した。

  18. プラズマ先進活用による新素材グラフェンの創製と新奇機能創出への挑戦

    畠山 力三, 金子 俊郎, 加藤 俊顕

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目:Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    研究機関:Tohoku University

    2009年 ~ 2011年

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    シリコン基板上への高品質グラフェン直接合成法を開発することに成功した. 拡散プラズマを利用して, シリコン基板表面に薄膜状に堆積させたニッケル内部の炭素拡散を促進させることで, ニッケルとシリコン基板界面に高品質グラフェンを直接合成することを実現した. また, 同様の拡散プラズマを利用することで, グラフェンエッジのみに選択的に窒素原子をドーピングすることに成功した. これにより, グラフェンの電気伝導特性をp型からn型に自在に制御する手法を確立した

  19. プラズマプロセス制御による機能性カーボンナノチューブ創製

    畠山 力三, 金子 俊郎, 田路 和幸, 加藤 俊顕, 大原 渡

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目:Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

    研究機関:Tohoku University

    2007年 ~ 2011年

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    単層(SWNT)と二層カーボンナノチューブ(DWNT)の電気磁気光学的新機能化を目指して、拡散プラズマ化学気相堆積(CVD)法とプラズマイオン注入法を開発・適用・駆使した。その結果、SWNTのカイラリテイ分布狭小化等の構造制御成長、各種の電荷とスピン活用原子・分子内包SWNTとDWNTの創製、及び半導体伝導型自在制御に成功し、高性能負性微分抵抗素子、究極のpn接合ダイオード、半導体磁性融合素子、光電子融合(スイッチ、光電変換)素子、n型薄膜トランジスタ等の環境安定ナノデバイス原理を実証した。

  20. イオン液体基板へのプラズマ照射による量子スピン系フラーレンの創製

    金子 俊郎, 畠山 力三, 加藤 俊顕

    2008年 ~ 2010年

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    磁性金属を内包したフラーレン,すなわち量子スピン系フラーレンを創製することを目的として,前年度までの成果を基に,ニッケルイオンのフラーレンへの照射実験と解析を行った.本年度は特に,ニッケルイオンの照射エネルギーを制御し,ニッケル内包フラーレン(Ni@C_<60>)が高効率に形成される条件を詳細に調べた. 1.フラーレンを堆積させる基板の電位を変化させた場合でも,プラズマ空間電位は変化しないことを実測し,空間電位と基板電位との差で加速されるニッケルイオンのフラーレンへの照射エネルギーの制御が可能であることを示した. 2.合成したNi@C_<60>を含有する試料をレーザー脱離飛行時間型質量分析器で解析し,Ni@C_<60>に相当する質量数778m/zのピーク強度のニッケルイオン照射エネルギー依存性を調べたところ,Ni@C_<60>の合成効率がイオン照射エネルギーに顕著に依存し,35~40eVの場合に最大となることが明らかとなった.このイオン照射エネルギーの最適値は,第一原理計算を用いたNi@C_<60>合成のシミュレーションの結果と類似していることも明らかとなった. 3.合成された試料を硝酸と混合・撹絆し,C_<60>球殻の外側に付着しているニッケルを除去した場合にも,質量数778m/zのピークが検出されたこと,並びにニッケル外接C_<60>の合成実験を行った結果からは,質量数778m/zのピークが検出されていないことから,本研究において検出された質量スペクトルはNi外接C_<60>由来のものではなく,Ni内包C_<60>のものであると考えられる. 4.純度向上プロセスに必須のNi@C_<60>が溶解する溶媒を探索したところ,クロロナフタレンに僅かに溶解することが判明し,高速液体クロマトグラフィによってNi@C_<60>を分離精製する基盤を確立した.

  21. 時間制御型プラズマCVDによる単層カーボンナノチューブの電気特性制御

    加藤 俊顕

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目:Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)

    研究機関:Tohoku University

    2008年 ~ 2009年

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    単層カーボンナノチューブ(SWNTs)の成長時間をプラズマCVD法により精密に制御することで,成長した試料内に含まれるSWNTsの直径,カイラリティ等の構造ばらつきを極端に抑制することに成功した.さらに長さ分布測定を行った結果,成長時間を制御することで,SWNTsの長さ分布も狭めることができることが実証され,その上成長したSWNTsのほとんどが100nm以下の短いものであることが判明した.

  22. カーボンナノチューブの超精密位置・成長制御によるナノ構造デバイスの研究

    中本 正幸, 後藤 康仁, 畠山 力三, 鈴木 信三, 文 宗鉉, 加藤 俊顕

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関:Shizuoka University

    2007年 ~ 2009年

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    エミッタ材料選択性が極めて高く、先鋭で均一なエミッタ作製法である独自の転写モールド法とカーボンナノチューブ(CNT)作製技術との融合により、CNTをエミッタ先端のNi触媒部分に成長させ、従来のアスペクト比0.71、Turn-on電界14.9V/μmと比較して、アスペクト比0.93、12.5V/μmと、それぞれ、31%及び16%も向上した超精密位置・成長制御された転写モールド法CNT微小電子源の開発に成功した。

  23. 革新的プラズマ理工学応用による炭素起源ナノバイオ研究未踏領域の開拓

    畠山 力三, 金子 俊郎, 平田 孝道, 加藤 俊顕, 大原 渡

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目:Grant-in-Aid for Scientific Research (S)

    研究機関:Tohoku University

    2006年 ~ 2009年

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    炭素起源ナノバイオ研究未踏領域を開拓するために、独自に開発したナノ領域への原子・分子注入に関する気相中のプラズマ理工学的手法をバイオ物質が安定に存在できる液相にも拡張した。その結果、様々な電子状態の電荷・スピン活用の原子、原子内包C_<60>等の新種フラーレン、生体高分子DNA、イオン液体、コロイド等を単層(SWNT)及び二層カーボンナノチューブ(DWNT)の内部ナノスペースに配列制御することを実現し、この超構造のナノチューブに新電子・光学物性を発現させることに成功した。

  24. 気液相複合プラズマプロセスによるナノシリコン・ナノカーボン混成新奇発光場の創成

    畠山 力三, 金子 俊郎, 加藤 俊顕, 大原 渡

    2006年 ~ 2008年

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    新奇発光場として期待されるシリコン内包カーボンナノチューブの創製を目的として, 本年度はSiナノ粒子の形成効率向上を目指し, 溶液中および高気圧中のレーザーアブレーションプラズマを用いてシリコンナノ粒子の形成実験を行い, さらにカーボンナノチューブへの照射により内包を試みた. 1. アルゴンガス雰囲気下でのレーザーアブレーションによってシリコンプラズマを生成し, シリコンターゲットから10mm離れた基板上に堆積した物質を解析したところ, シリコン原子数が1〜15個程度で構成されるシリコンナノ粒子が形成されていることが明らかとなった. 2. 高いアルゴンガス圧力の下でレーザーアブレーションを行うことにより, 蛍光特性を有するシリコンナノ粒子を形成できることを明らかにした. 蛍光波長は約600nmであり, この蛍光強度は, Arガス圧力が500Pa程度で形成されたナノ粒子において最大となることが分かった. 3. 高いガス圧力の下でレーザーアブレーションにより形成したシリコンナノ粒子を, プラズマイオン照射法により単層カーボンナノチューブに照射し, 透過型電子顕微鏡により観察を行った. その結果, 単層カーボンナノチューブの内壁に沿ってシリコンと考えられる物質が存在していることが観測され, 本手法によってシリコンを内包したカーボンナノチューブを形成できることを実証した.

  25. プラズマ支援化学気相堆積法による単層カーボンナノチューブの形成及び構造制御

    加藤 俊顕

    2005年 ~ 2007年

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    本年度は,プラズマの持つ新たな側面に着目した単層カーボンナノチューブ(SWNTs)の直径,カイラリティ制御に関する研究,及びその光学特性評価に関する研究を行い以下のことを明らかとした. 1.半導体的性質を持つ単層カーボンナノチューブのバンドギャップは,各グラファイトシートの螺旋度(カイラリティ)により異なるため,SWNTsからの蛍光を観測することで,試料中のカイラリティ分布を正確に評価することができる.しかしSWNTsには金属と半導体が混在するため,このような蛍光評価のためには特殊な化学的処理により個々を完全に孤立化することが必要不可欠であった.本研究では,前年度までにプラズマシース中強電場効果を利用することにより,個々が基板垂直に孤立した状態で配向成長させることに成功している.そこでこの手法により成長したSWNTsを化学処理を施さず成長したままの状態で蛍光観測を試みた結果,半導体SWNTs由来の蛍光特性が明確に観測されることを明らかとした. 2.上記の成長したままのSWNTsからの蛍光特性の経時変化を測定した結果,時間が経つにつれ蛍光強度が増大する現象が観測された.この結果は,不安定な形状の孤立垂直配向SWNTsが時間の経過と共に安定な束(バンドル)状形状へと変化することにより,バンドル間の励起子エネルギー変換が生じたことに由来すると考えられる.一本のSWNTsからの蛍光強度は非常に弱く,このことが光学的応用を妨げる主たる要因となっていたことから,このような発光強度の増大はSWNTsの光学素子応用に向けた重要な成果と言える. 3.現在一般的に用いられているいくつかのSWNTs成長方法の場合,成長温度やガス圧力,触媒条件等の詳細な制御は可能であるが,成長時間に関しては,ガス流速,及び反応場の圧力安定等の要因により数分オーダーの精度が限界であった.一方プラズマCVD法の場合,プラズマ照射時にのみSWNTsが成長し,プラズマ生成時間は電気信号によりマイクロ秒オーダーでの精密な制御が可能である.この高い成長時間制御性に着目しプラズマCVDの成長時間を精密に制御することで,直径,カイラリティ分布の極めて狭いSWNTs成長に成功した.このような成長時間に着目した研究は例が無く,プラズマCVDの新たな利点を見出し,それによりSWNTs産業応用の最も重要な課題の一つである構造ばらつきを大きく抑制できたことは,極めて重要な成果と考えられる.

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社会貢献活動 4

  1. Shaping atomically thin materials for mechanical nanoscale oscillators

    2016年6月17日 ~

  2. Shaping atomically thin materials in suspended structures

    2016年6月14日 ~

  3. Researchers Realize Wafer-Scale, High-Yield Synthesis of Suspended Graphene Nanoribbons

    2016年6月14日 ~

  4. [One day カレッジ〜大学の先生を囲む会〜] 秋田県立本荘高等学校

    2015年7月9日 ~

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    高校生を対象とし「プラズマが拓く最先端ナノテクノロジーの科学」という題目で大学での研究活動に関する出張講義を行った。

メディア報道 9

  1. 未来の起源 "透明フレキシブル太陽電池の開発"

    TBS

    2017年11月19日

    メディア報道種別: テレビ・ラジオ番組

  2. Suspended Graphene Nanoribbons Shape up as Future Oscillators

    ASIA ELECTRONICS INDUSTRY

    2016年9月

    メディア報道種別: 新聞・雑誌

  3. LSI回路幅半分に 東北大などシート状炭素分子利用

    日経産業新聞

    2016年6月30日

    メディア報道種別: 新聞・雑誌

  4. Shaping Atomically Thin Materials in Suspended Structures

    EurekAlert!

    2016年6月13日

    メディア報道種別: その他

  5. 東北大、グラフェンナノリボンの合成・集積法を開発 -次世代デバイスに期待

    Yahoo! Japan ニュース

    2012年9月12日

    メディア報道種別: その他

  6. 東北大、トランジスタ技術 大きさを1/100に 炭素のナノ素材使う

    日本経済産業新聞

    2012年9月11日

    メディア報道種別: 新聞・雑誌

  7. グラフェンナノリボン 位置や方向を制御 電子回路 東北大が合成法開発

    日刊工業新聞

    2012年9月11日

    メディア報道種別: 新聞・雑誌

  8. 「グラフェンナノリボン」新合成法 超小型成形自在

    河北新報

    2012年9月11日

    メディア報道種別: 新聞・雑誌

  9. トランジスタ100分の1に東北大が小型化

    日本経済新聞

    2012年9月11日

    メディア報道種別: 新聞・雑誌

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その他 8

  1. 先進プラズマ活用ヘテロ接合グラフェンナノリボンの合成と応用

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    本研究では, 近年原子層物質として大きな注目を集めているグラフェンがさらに進化した形状のグラフェンナノリボンを対象として, 異なる幅を持つグラフェンナノリボンが軸方向に接合したヘテロ接合グラフェンナノリボンの集積化合成と光電子デバイス応用を目指すものである.

  2. 機械学習を活用したナノカーボンアトミックエンジニアリング

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    本研究では、ナノカーボン材料合成分野における機械学習の有用性を実証することを目的として、ナノカーボンの精密原子構造制御手法の開発を目指します。炭素1次元物質であるカーボンナノチューブを主な研究対象とし、機械学習と従来合成技術を融合することで、ナノチューブの物性を決定している構造因子であるカイラリティを精密制御可能な新合成システムの開発に挑戦します。

  3. ヘテロ接合原子膜の超精密構造制御合成と光電子デバイス応用

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    ヘテロ接合原子膜を合成し, 革新的光電子デバイスの創製を目指すものである.

  4. グラフェンナノリボン利用超高密度集積デバイスの開発

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    本研究では, 近年独自に開発したグラフェンナノリボン合成手法をさらに発展させることにより, トランジスタ密度2,000億個/cm2の 超高密度集積グラフェンナノリボンデバイスの実現を目指す. これにより, 既存のシリコンベースデバイスを凌駕する革新的ナノカーボンデバイス実現が期待できる.

  5. 革新的プラズマ反応によるグラフェンナノリボンの多量合成

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    近年独自に開発したグラフェンナノリボンの新規合成法を用いることにより, グラフェンナノリボンデバイスを集積合成することに成功した. 一方, 現在の手法で基板上に合成できるグラフェンナノリボンの量は極わずかであるため, グラフェンナノリボンをバルクの材料として取り扱える段階には達していない. グラフェンナノリボンの多量合成が実現でき, バルクの半導体材料として様々な分野に提供することが可能となれば, 例えば印刷法によるトランジスタ形成を行うフレキシブルエレクトロニクス分野等にも大きな貢献が可能となり, より一層の社会的インパクトを与えることが期待できる. このような背景のもと, 本研究では, グラフェンナノリボンの多量合成に特化した研究を行う.

  6. 革新的プラズマナノプロセスによる高性能n型グラフェントランジスタの創製

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    本研究では, 独自に開発したプラズマナノプロセスを活用することにより, 様々な環境下で安定に動作するn型グラフェントランジスタを創製することを目的としております. 本研究成果を応用することにより, グラフェンの極めて優れた諸特性を活用した次世代イノベーションの創成が大いに期待できると考えられます.

  7. 精密パラメータ制御拡散プラズマCVDによるグラフェンナノリボンの直接合成

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    近年, グラファイト一層のみからなる新材料“グラフェン”が世界中で大きな注目を集めている. この二次元シート構造のグラフェンは金属的性質を示すのに対し, グラフェンが一次元的なナノリボン形状(幅5 nm以下, 長さ数百nm以上)をとることで, バンドギャップが発生し金属から半導体へと電子状態が大きく変化することが明らかとなった. このグラフェンナノリボンの合成は, 一般にはグラフェンシートをナノリボン形状に切り取るトップダウン方式により行われているが, この方式では5 nm以下にリボン幅を精密制御することは困難である. ナノリボンのバンドギャップはリボン幅に反比例するため,リボン幅の精密制御は産業応用には必要不可欠な課題である. そこで本研究では, 従来のトップダウン方式ではなくプラズマを活用することにより, 原料ガスを基板上で分解し, ナノリボン形状を直接合成するボトムアップ方式により, 1 nmオーダーでのリボン幅の制御が可能なグラフェンナノリボン新規合成手法の確立を目指す. 本手法が確立することで, シリコン材料を遥かに凌ぐキャリア移動度を有するグラフェンを用いた半導体デバイス応用に関して極めて大きな貢献が期待できる.

  8. 拡散プラズマ化学気相堆積法による電気的特性の制御された単層カーボンナノチューブ形成

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    多くの産業応用が期待されている単層カーボンナノチューブであるが, 構造により金属的にも半導体的にも成りうる特徴を有しているため, 単層カーボンナノチューブの電気的特性を制御することが, つまり金属的なものと半導体的なものを選択的に形成する技術が強く望まれている. そこで本研究では, プラズマ拡散領域を活用した拡散プラズマCVD法を用いて, 半導体的特性の単層カーボンナノチューブのみを選択的に形成する手法の構築を目的に研究を遂行した.

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