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グラフェン

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1: 2014/12/25(木) 20:44:54.76 ID:???.net
掲載日:2014/12/25

 東北大学は12月22日、グラフェンを越えると期待されている新材料シリセンの層間化合物CaSi2を合成し、その電子状態を解明したと発表した。

 同成果は、同大 原子分子材料科学高等研究機構(AIMR)の高橋隆教授、一杉太郎准教授、菅原克明助教らによるもの。豊田中央研究所の中野秀之主任研究員らの研究グループと共同で行われた。詳細は、ドイツ科学誌「Advanced Materials」のオンライン版に掲載された。

 シリセンは、硅素(Si)が蜂巣格子状に組んで形成した1枚の原子シートで、炭素からなる同様の原子シートであるグラフェンを越える新材料として近年盛んに研究が行われている。しかし、単離したシリセン原子シートは合成することが難しく、これまでその電子状態は詳しく分かっていなかった。

 研究グループは何層も積層させたシリセン層間にカルシウム(Ca)を挿入したCaSi2を合成することで、電子状態の測定に成功した。
その結果、シリセンは見かけ上の質量がゼロとなる電子状態を持つことが明らかとなったという。この成果は、超高速電子デバイスへの応用が期待されているシリセンの基盤電子状態の理解と、その材料設計および機能開拓に大きく貢献するものであるとコメントしている。

<画像>
(a)グラフェン、(b)シリセン、(c)多層シリセン層間化合物CaSi2の結晶構造。グラフェン中には、パイ電子およびシグマ電子と呼ばれる
2種類の電子が存在する。これに対し、シリセンはグラフェンと異なり、バックリング構造とよばれる凸凹した構造を有する。
また、CaSi2は、シリセンの原子シート間にカルシウムが挿入された構造を持つ
http://news.mynavi.jp/news/2014/12/25/047/images/001l.jpg

<参照>
シリセンの基盤電子構造解明 -グラフェンを越えるシ... | プレスリリース | 東北大学 -TOHOKU UNIVERSITY-
http://www.tohoku.ac.jp/japanese/2014/12/press20141222-03.html

<記事掲載元>
http://news.mynavi.jp/news/2014/12/25/047/

引用元: 【半導体】東北大、グラフェンを越える新材料シリセンの基盤電子構造を解明

東北大、グラフェンを越える新材料シリセンの基盤電子構造を解明の続きを読む

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1: 2014/12/15(月) 23:40:01.18 ID:???.net
掲載日:2014/12/11

東北大学は12月9日、3次元構造を持つグラフェンによる高性能な水素発生電極を開発したと発表した。

同成果は、同大 原子分子材料科学高等研究機構(AIMR)の伊藤良一助教、陳明偉教授らによるもの。詳細は、ドイツの科学雑誌「Angewandte Chemie International Edition」に近日中に掲載される。

水素はクリーンなエネルギー媒体として期待され、製造、輸送および貯蔵のそれぞれの面から技術開発が進められている。その中で、水素ステーションなどで水素を"その場発生"させて供給する方法に注目が集まっているが、そのための水の電気分解法にはエネルギー利用効率の向上や電極の小型化などの課題がある。また、水素発生用電極材料としては、白金が最も優れているが、コストが高いことから白金に変わるニッケルなどの代替材料の開発が望まれている。

研究グループは、平板電極と比べて単位触媒体積あたりの表面積を500倍程度まで増大させ、かつ、窒素と硫黄を少量添加した3次元ナノ多孔質グラフェンの作製に成功し、その電極特性を測定した結果、水素発生電極として機能することを見出した。
さらに、この電極は現在白金代替金属として期待されているニッケルと同等の電気エネルギーで水素を発生することが分かったという。

続きはソースで

<画像>
http://news.mynavi.jp/news/2014/12/11/114/images/001l.jpg

<記事掲載元>
http://news.mynavi.jp/news/2014/12/11/114/

<参照>
貴金属触媒を使わない水素発生電極の開発 | AIMR
http://www.wpi-aimr.tohoku.ac.jp/jp/news/press/2014/20141210_000521.html

引用元: 【技術】東北大、貴金属触媒を使わないグラフェンの水素発生電極を開発

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1: 2014/11/27(木) 23:21:56.61 ID:???.net
驚異の素材グラフェンに陽子透過性、燃料電池に応用期待 研究
http://www.afpbb.com/articles/-/3032887
AFP 2014年11月27日 17:36 発信地:パリ/フランス


【11月27日 AFP】世界最薄だが超強力な驚異の素材「グラフェン(Graphene)」の不浸透性に極小の抜け穴を発見したとの研究論文が26日、英科学誌ネイチャー(Nature)に掲載された。

グラフェンに関する研究で2010年にノーベル物理学賞を受賞した物理学者、アンドレ・ガイム(Andre Geim)氏率いる研究チームは、あらゆる種類の気体や液体を通さないことで知られるグラフェンが、プロトン(陽子)と呼ばれる粒子を通過させる様子を見て驚いたと話している。

研究チームはこの予想外の発見を、従来型電池に代わる無公害の燃料電池開発への突破口になる可能性を秘めたものと称賛。小さな抜け穴だが極めて重大な発見と位置づけている。

今回の研究に参加した英マンチェスター大学(University of Manchester)は、「燃料電池などの水素を基にした技術には、水素原子から電子が離れた陽子のみを通過させる障壁物質が不可欠なので、今回の発見は同技術に革命をもたらすかもしれない」と声明で述べている。陽子は中性子とともに、物質の基本構成要素である原子の原子核を構成している。

人毛より何倍も薄く、わずか原子1個分の厚みしかないグラフェンは、鋼鉄より強く、最小原子の水素に対しても障壁として機能するため、不浸透性の被覆材や包装材に最適の材料となる。

続きはソースで


原論文:
Proton transport through one-atom-thick crystals : Nature : Nature Publishing Group
http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature14015.html

引用元: 【物理】驚異の素材グラフェンに陽子透過性、燃料電池に応用期待 [11/27]

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1: 2014/09/21(日) 22:31:56.17 ID:???0.net BE:348439423-PLT(13557)
産業技術総合研究所の末永和知首席研究員と千賀亮典研究員は、二種類の原子が交互に並んだ原子の鎖を合成することに成功した。

コンピュータやスマートフォンに使われる電子デバイスの材料として、グラフェンなどの二次元材料の研究が進んでいる一方で、一次元の構造である原子鎖はほとんど注目されて来ず、学術的な理解も深まっていない。

*+*+ 財経新聞 +*+*
http://www.zaikei.co.jp/article/20140921/214650.html

引用元: 【社会】“原子の鎖”合成成功

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~~引用ここから~~

1: エタ沈φ ★@\(^o^)/ 2014/04/22(火) 00:16:53.24 ID:???.net

世界最薄だが超強力な「驚異の材料」グラフェン(Graphene)を、家庭の台所でも簡単に製造できる方法を開発したとの研究論文が、20日の英科学誌「ネイチャー・マテリアルズ(Nature Materials)」に発表された。

 グラフェンについては、工業規模での製造が難しい物質であることが分かっている。品質を上げると生産できる量は限定的となり、また大量生産すると欠陥を含むものが生じる。
そのため製造方法としては、このどちらかを選択しなければならなかった。

 だが今回、アイルランドと英国の国際研究チームは「家庭用ミキサー」を用いて、グラフェンの超極薄シートの作製に成功したという。

 研究チームは、鉛筆の芯を作る材料のグラファイト(黒鉛)の粉末を、「剥離液体」を満たした容器に入れ、高速で混ぜ合わせた。

 その結果、厚さ約1ナノメートル(10億分の1メートル)、長さ100ナノメートルのグラフェンの極薄シートが液体中に漂う状態で生成された。

 ミキサーの刃の回転によって生じる力で、グラファイトがグラフェンの層へと二次元構造を損なわずに分離された。 (c)AFP

続きはソースで
http://www.afpbb.com/articles/-/3013159

NATURE MATERIALS
Scalable production of large quantities of defect-free few-layer graphene by shear exfoliation in liquids
http://www.nature.com/nmat/journal/vaop/ncurrent/full/nmat3944.html
~~引用ここまで~~


引用元: 【材料】驚異のナノ材料「グラフェン」、台所で作れる新手法を開発 国際研究


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1: 伊勢うどんφ ★ 2014/01/17(金) 09:17:08.79 ID:???

 富士通研究所(川崎市中原区、富田達夫社長、044・754・2613)は、富士通製のスーパーコンピューター「FX10」を利用し、従来比3倍となる約3000原子のナノ素子を使った電気特性シミュレーションに成功した。
次世代のグラフェン(炭素原子のシート)トランジスタ素子を想定。
計算精度を保ちながら従来比25分の1の約20時間で電気特性を予測できた。
3年後をめどに1素子当たり1万原子数での電気特性模擬実験を実証し、スパコン上でナノ素子設計の実現を目指す。

 電気特性の模擬実験では、スパコン上でグラフェントランジスタ素子をつくり、素子の電極に電圧をかけて電流(電子)の流れる状態を予測計算する。
今回、スパコンで使うメモリー量を削減する手法や、一般公開されている原理計算プログラムなどを組み合わせて模擬実験を実施。
この結果、素子のチャネル(電子の通り道)と絶縁膜を含めた約3000原子数の計算に成功した。

 これにより、スパコン上で約3000原子数のナノ素子について、構造設計などから同模擬実験にいたるまで1週間程度で実証できるというこれまで同模擬実験ではトランジスタ素子のチャネル部分だけに相当する1000原子数しか予測計算できなかった。
今回の実証により、他の半導体材料を使ったナノ素子設計への模擬実験も可能になるとしている。

c6be0708.gif

日刊工業新聞 2014年01月14日
http://www.nikkan.co.jp/news/nkx0220140114aaaf.html


プレスリリース
http://pr.fujitsu.com/jp/news/2014/01/14.html

First-principles electronic transport calculations of graphene nanoribbons on SiO2/Si
http://apex.jsap.jp/link?APEX/7/025101/



3000原子のナノ素子使用した電気特性模擬実験に成功、富士通研の続きを読む
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