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整理番号 5438   (公開日 2010年06月02日) (カテゴリ 素材エレクトロニクス
化学修飾グラフェンの合成と評価(素材、エネルギー、エレクトロニクス)
●内容 グラフェンは単層のグラファイトで、2004年に英国のGeimらにより初めて単離されてさまざまな量子物性が報告されて以来、物質科学の世界でホットな物質となっている。200,000cm2V-1s-1にもおよぶ高い電界効果移動度を電子デバイスに応用する試みや、小さいスピン軌道相互作用を生かしたスピントロニクス材料への応用が期待されている。現在、物性研究で用いられている試料はバルクの単結晶グラファイトから機械的な剥離法により得られたもので、この方法は迅速かつ大量な合成法とは言えない。グラファイトに化学的な処理をおこなってグラフェンシートに官能基を付加すれば種々の溶媒中への分散が可能となって大量合成の途が拓ける。当研究室では、種々のグラファイト原料への化学的処理法を探索して100 μmスケールのグラフェンが分散した溶液を再現性よく得ることに成功した。この化学修飾グラフェンは、移動度は機械的な剥離法のものには及ばないが、非ITO透明電極や、その可溶性を生かした各種材料への添加材など、幅広い応用の可能性がある。この化学修飾グラフェンに関心がある企業との共同研究を通して応用の可能性を広げていきたい。
参考図書:斉木幸一朗、徳本洋志編集「グラフェンの機能と応用展望」(シーエムシー出版)
http://yukimuki.k.u-tokyo.ac.jp/jpf/saiki-cJ.html
●研究者
教授 斉木 幸一朗
大学院新領域創成科学研究科 複雑理工学専攻
●画像


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図1.酸化グラフェンの水溶液
グラファイト粉末に酸化処理をおこない、各種過程を経て得られた酸化グラフェン水溶液。
(C) 斉木研究室

図2.酸化グラフェンの電子顕微鏡像
単層の酸化グラフェンを電子顕微鏡用グリッド上に付着させたもの。途中で折曲がって2層になっている部分が濃く見えている。右下のスケールバーは100 μm。
(C) 斉木研究室
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上記内容は、各研究者へのインタビューをもとに東京大学 産学協創推進本部で骨子をまとめたものです。
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