炭素原子膜グラフェンに含まれる微量元素量の计测に成功 ドーピングによるグラフェン机能制御へ大きな进展！

炭素原子膜グラフェンに含まれる微量元素量の计测に成功　ドーピングによるグラフェン机能制御へ大きな进展！

2022年9月16日 11:00 | プレスリリース?研究成果

【本学研究者情报】

〇国际放射光イノベーション?スマート研究センター(兼)多元物质科学研究所　助教　小川　修一

【発表のポイント】

放射光を利用して、原子1层分の厚みしかないグラフェンに含まれる微量元素の量を计测することに成功
微量元素のドーピング量に応じてグラフェンの电子状态が変化することを発见し、电気伝导性変调の効果を検証
本计测技术はグラフェンを使った电池电极の性能向上や高速半导体デバイスの开発に大きく贡献

【概要】

グラフェンは炭素原子が六角形の网目状につながった原子１个分の厚さの膜で、すでに防錆膜や酸化保护膜で実用化しているほか、次世代の电池や高速半导体デバイスへの発展が期待されています。このグラフェンの机能を制御するためには、グラフェンに他の元素を添加する「ドーピング」が不可欠です。従来手法では极めて薄いグラフェンにドーピングされた元素の量を测ることは难しく、ドーピング量と机能の変化を比较することは困难でした。

东北大学国际放射光イノベーション?スマート研究センター（兼多元物质科学研究所）の小川修一助教らの研究グループと日本原子力研究开発机构、产业技术総合研究所、静冈大学との共同研究チームは、放射光を利用した光电子分光法^注1を用いてドーピングされたカリウムの量を测ることに成功しました。

研究成果は2022年9月12日（現地時間）にオランダ学術出版大手の専門誌「Applied Surface Science」にオンライン掲載されました。

【用语解説】

注1.　光电子分光法
物质に齿线や紫外线など短波长の光を当てると、电子が物质から飞び出す「光电効果」という现象が起こります。飞び出た电子を光电子といい、その光电子が持っているエネルギーとその数を计测する手法を「光电子分光」と呼びます。光电子分光法では物质の化学状态や、物质に含まれている元素の量を调べることができます。しかし元素の量が少なくなると光电子の量も少なくなり、测定が难しくなりますが、今回はコンピュータによる自动解析を活用することで少量のカリウムの量を明らかにすることができました。

详细（プレスリリース本文）