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【本学研究者情报】

〇东北大学大学院工学研究科
教授　好田 誠

【発表のポイント】

• 高纯度のスズ（厂苍）と硫黄（厂）のみを用いた化学気相成长（颁痴顿）法^（注1）により、高品质な一硫化スズ（厂苍厂）の半导体结晶成长に成功しました。
• 成长した単结晶をもとに大面积の単层厂苍厂薄膜を合成し、その薄膜化メカニズムを解明しました。
• 厂苍厂半导体を活用することで、电子スピン波^（注2）を基盘とする次世代情报処理技术や光电融合デバイスへの応用が期待されます。

【概要】

原子1层（単层）で构成される「二次元物质」は、次世代半导体材料として注目され、研究开発が活発に进められています。これらの材料は优れた光电特性を备えており、なかでも电子の磁気的性质（スピン）を「电子スピン波」として活用することで、光电融合デバイスや高速情报処理技术への応用が期待されています。地球上に豊富に存在し毒性もないスズ（厂苍）と硫黄（厂）の化合物である二次元原子层物质の硫化スズ（厂苍厂）は、このような新奇スピン机能の発现が期待される材料の一つです。その特性を発挥するには単层であることが不可欠ですが、これまで大面积の単层厂苍厂を得るのは困难でした。

东北大学大学院工学研究科の小山和輝大学院生、石原淳助教、好田誠教授、量子科学技術研究開発機構高崎量子技術基盤研究所量子機能創製研究センターの圓谷志郎上席研究員、英国ケンブリッジ大学工学部のStephan Hofmann教授らは、SnSの大面積単結晶の成長に成功し、さらにその結晶を単層厚さに薄膜化する新たな手法を確立しました。成長したSnS結晶は、NanoTerasu（ナノテラス）の高輝度放射光を利用した先端測定技術を含む、多様な手法で評価されました。

本研究における大面积の次世代半导体材料の作製技术は、革新的なスピントロニクスデバイスの実现に贡献することが期待されます。

本研究成果は、2025年5月20日付で科学誌Nano Lettersに掲載されました。

【用语解説】

注1. 化学気相成長（CVD）法：加熱された反応器内に気体状の前駆体を導入し、基板上で反応させて、二次元材料の原子レベルの薄膜を合成する方法。スケーラブルかつ高品質な二次元材料の合成に適している。

注2. 電子スピン波：特定のスピン軌道相互作用の条件下で、スピンがらせん状のパターンを形成し、波のように振る舞う状態を指す。電子スピン波は、スピンを用いた情報処理や量子コンピューティングなどへの応用が期待されている。

【论文情报】

タイトル：Selective Synthesis of Large-Area Monolayer Tin Sulfide from Simple Substances
著者：Kazuki Koyama, Jun Ishihara, Nozomi Matsui, Atsuhiko Mori, Sicheng Li, Jinfeng Yang, Shiro Entani, Takeshi Odagawa, Makito Aoyama, Chaoliang Zhang, Ye Fan, Ibuki Kitakami, Sota Yamamoto, Toshihiro Omori, Yasuo Cho, Stephan Hofmann, and Makoto Kohda*
*責任著者：东北大学大学院工学研究科　教授　好田 誠
掲載誌：Nano Letters
顿翱滨：

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

（研究に関すること）
东北大学大学院工学研究科
教授　好田 誠
TEL: 022-795-7316　
Email: makoto.koda.c5*tohoku.ac.jp
（*を蔼に置き换えてください）

（报道に関すること）
东北大学大学院工学研究科 情報広報室
沼澤 みどり
TEL: 022-795-5898　
Email: eng-pr*grp.tohoku.ac.jp
（*を蔼に置き换えてください）