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【発表のポイント】

• 日韩共同研究により、グラフェンを30度に「ねじって」２枚重ねることで実现される「準结晶」状态のグラフェンの伝导电子を直接観测し、その超高速ダイナミクスを追跡しました。
• 従来のグラフェンとは全く异なり、「质量ゼロ」の电子が保存されたまま、超高速に２层间に大きな电场が生じていることがわかりました。
• グラフェンは大规模通信を行う次世代光デバイスの有望な材料であり、本成果は準结晶状态を生み出す「ねじれ角」が超高速制御の新たな自由度として活用できることが分かりました。

【発表概要】

东京大学物性研究所の铃木刚研究员、松田巌准教授、冈﨑浩叁准教授、小森文夫教授らの研究グループは、九州大学大学院工学研究院の田中悟教授、东北大学电気通信研究所の吹留博一准教授の研究グループ及び韩国の成均馆大学の闯.搁.础丑苍教授との共同研究で、グラフェンの準结晶（注1）状态における质量ゼロの电子の超高速変化を光电子分光（注2）の时间分解测定により直接観测、ダイナミクスの追跡に世界で初めて成功しました。その结果、準结晶グラフェンでは、「质量ゼロ」の电子が保存されたまま、0.1辫蝉（ピコ秒、10^-12秒）という超高速な时间で、层间に30尘痴の电圧印加がなされることが分かりました。

グラフェンは大规模な情报通信を行う次世代光デバイスの有力な材料であり、その情报を伝える高速电子の运动に高い注目が集まっています。中でも、「ねじれ角」をつけて积层したグラフェンは最近、超伝导状态が観测されるなど、新しい物性の発现が期待されています。本研究で用いられた準结晶状态のグラフェンは、２枚を30度に「ねじって」重ねることで実现します。

今回の発见で、準结晶状态及び「ねじれ积层」が、质量ゼロの电子の超高速移动において新しい制御法として利用できることが分かりました。今后、本研究成果を元に、质量ゼロ粒子による次世代光デバイス开発が大きく促进されることが期待されます。

本研究成果はアメリカ化学会の速报誌「ACS Nano」に掲载予定です（10月8日（火）オンライン版掲载予定。前后する可能性あり）。

図　本実験で得られた电子分布の光照射后の时间変化。
通常の２层グラフェンでは変化がないこと（左侧）と比べて、ねじれた２层グラフェンでは上下の层で电子分布が逆に変化しました（右侧）。これは超高速に２层间に大きな电场が生じていることを意味します。

【用语解説】

（注1） 準結晶
準结晶とは结晶ともアモルファス（非晶质）とも异なる、第叁の固体物质ともいうべき状态で、特殊な秩序を有しています。この研究により、ダニエル?シェヒトマン博士に2011年のノーベル化学赏が授与されました。

（注2）光电子分光法
金属や半导体などの固体に紫外光以上のエネルギーを持つ光を照射すると、电子が放出されます。この电子を光电子と呼び、光电子のエネルギーや速度を分析することで固体中の电子の情报を抽出する実験法を光电子分光法といいます。

详细（プレスリリース本文）

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