Embedded Files
Okayama Univ. Sci. 2019. 4. ~
2025.6.26 Preprint公開
"High-temperature helical edge states in BiSbTeSe2/graphene van der Waals heterostructure"
Yoichi Tanabe, Ngoc Han Tu, Ming-Chun Jiang, Yi Ling Chiew, Mitsutaka Haruta, Kiyohiro Adachi, David Pomaranski, Ryo Ito, Yuya Shimazaki, Daisuke Hashizume, Xiuzhen Yu, Guang-Yu Guo, Ryotaro Arita, Michihisa Yamamoto arXiv:2506.20510
https://doi.org/10.48550/arXiv.2506.20510
グラフェン上に3次元トポロジカル絶縁体として知られるBi2Se3などのテトラジマイト型化合物をエピタキシャル成長させると、ケクレ歪と呼ばれる超周期構造の寄与によりグラフェンにバンドギャップが開くことが予測されています。このとき、３次元トポロジカル絶縁体の膜厚を低減してトポロジカル表面状態に混成ギャップを形成し、フェルミ準位を両者のギャップ内に位置するようにキャリア濃度を調整すると、Γ点でのグラフェンのπバンドとトポロジカル表面状態の混成により、グラフェンのスピン軌道相互作用が共鳴的に増幅されることで、グラフェンに２次元トポロジカル絶縁体相が誘起されると期待されています。我々は、CVDグラフェン上にバルク絶縁性の高い３次元トポロジカル絶縁体BiSbTeSe2薄膜をエピタキシャル成長させることで、膜厚3nm~9nmの領域において、２次元トポロジカル絶縁体相が誘起されることを実験から明らかにし、さらに、２次元トポロジカル絶縁体のヘリカルな端状態に由来する非局所量子化抵抗が最大~200K程度の高温まで観測されることを見出しました。本物質の発見から、化学的に安定なグラフェン由来の２次元トポロジカル絶縁体を利用したトポロジカル量子デバイスの開発につながることが期待されます。
2024.4.22 解説：3次元の曲面を持つグラフェンの電子物性
アグネ技術センターが出版する固体物理の４月号から３次元曲面グラフェンのこれまでの研究をまとめた解説記事が出版されました。
"３次元の曲面を持つグラフェンの電子物性",
田邉洋一，伊藤良一，菅原克明，固体物理, 59(No.4), 185-198 (2024).
2023.2.17 解説：窒素ドープ3Dグラフェン
－触媒活性な局在電子と電荷輸送を担う金属チャネルの共存状態の発見
化学同人社が出版する化学の３月号から窒素ドープ3Dグラフェンの電気伝導物性に関する解説記事が
出版されました。
"窒素ドープ3Dグラフェン －触媒活性な局在電子と電荷輸送を担う金属チャネルの共存状態の発見",
田邉洋一，伊藤良一，化学, 78(No.3), 40-44 (2023).
2022.10.8. 貴金属を使用しないグラフェンによる３次元曲面が示す優れた触媒能力の起源
2022.10.8. 貴金属を使用しないグラフェンによる３次元曲面が示す優れた触媒能力の起源
炭素材料は化学反応を促進する金属触媒を担持させる素材として利用されていますが、それ自体に触媒作用を持たせることで高価な貴金属が不要になることから、これを目指した炭素触媒材料の研究が行われています。今回我々は、グラフェンと呼ばれる炭素原子1個の厚みを持つ２次元シートの一部を、窒素原子で置き換え、これを、曲面を用いて集積化した立体的なグラフェンがプラチナに匹敵する高い触媒性能を示すことに着目し、この電子状態を調べました。その結果、触媒反応に使用できる電子が閉じ込められた(局在)状態とこの領域に電子を効率良く輸送して化学反応を促進する金属的な状態が共存することを見出しました。本成果から、グラフェンを用いた実用的な大面積触媒の設計において、曲面への元素置換が、触媒活性な局在電子と高い電気伝導性という２つの相反する現象を同時に実現するための鍵であることが明らかになったことから、これを設計指針として、貴金属フリーでかつ大面積を有する実用的な炭素触媒材料の開発につながることが期待されます。筑波大学、ジョンズ・ホプキンス大学、東北大学、大阪大学との共同研究です。共同研究者の皆様に感謝いたします。M1の川田直諒君が4年次の卒業研究を通してデータに貢献してくれました。
“Coexistence of Urbach-tail-like localized states and metallic conduction channels in nitrogen-doped
3D curved graphene”,
Yoichi Tanabe*, Yoshikazu Ito*, Katsuaki Sugawara, Samuel Jeong, Tatsuhiko Ohto, Tomohiko Nishiuchi, Naoaki Kawada, Shojiro Kimura, Christopher Florencio Aleman, Takashi Takahashi, Motoko Kotani,
Mingwei Chen*,
Advanced Materials, 34, 2205986 (2022) .
2021. 8. 3. 純良FeSe単結晶の磁束フローに関する論文が出版されました。
"Electronic States and Energy Dissipations of Vortex Core in Pure FeSe Single Crystals Investigated by Microwave Surface Impedance",
Tatsunori Okada, Yoshinori Imai, Takahiro Urata, Yoichi Tanabe, Katsumi Tanigaki, Atsutaka Maeda,
Journal of the Physical Society of Japan, 90, 094704 (2021).
2021. 4. 14. FeSe1-xSxのラマン散乱からネマティック量子臨界点について議論した論文が出版されました。
2021. 4. 14. FeSe1-xSxのラマン散乱からネマティック量子臨界点について議論した論文が出版されました。
格子振動との結合によって, 物性相図上におけるネマティツク量子臨界点の位置がシフトすることで量子臨界点近傍において期待されるネマティック揺らぎによる超伝導転転移温度の上昇が抑制されている可能性があることが明らかになりました.
"Lattice-shifted nematic quantum critical point in FeSe1−xSx",
S. Chibani, D. Farina, P. Massat, M. Cazayous, A. Sacuto, T. Urata, Y. Tanabe, K. Tanigaki, A. E. Böhmer, P. C. Canfield, M. Merz, S. Karlsson, P. Strobel, P. Toulemonde, I. Paul & Y. Gallais*,
npj Quantum Materials 6, 37 (2021). DOI:10.1038/s41535-021-00336-3
2020. 11. 6. 3次元曲面をもつグラフェンの電気伝導物性
2020. 11. 6. 3次元曲面をもつグラフェンの電気伝導物性
炭素の２次元シートであるグラフェンを3次元的な曲面を用いて集積化した立体的なグラフェンの性質に関する報告です。トポロジカル欠陥と呼ばれる炭素の５,7員環構造や伸縮を伴う曲面によりグラフェンのディラック電子が散乱される様子を磁場中電気伝導度から観測しました。３次元グラフェンのデバイス化に向けた性能指標となる結果です。筑波大学、東北大学、大阪大学、東京大学、理化学研究所との共同研究です。共同研究者の皆様に感謝いたします。
"Dirac Fermion Kinetics in 3D Curved Graphene",
Yoichi Tanabe*, Yoshikazu Ito*, Katsuaki Sugawara, Mikito Koshino, Shojiro Kimura, Tomoya Naito, Isaac Johnson, Takashi Takahashi, Mingwei Chen*,
Advanced Materials, 2020, 32, 2005838. https://doi.org/10.1002/adma.202005838
プレスリリースhttps://www.wpi-aimr.tohoku.ac.jp/jp/news/press/2020/20201105_001310.html
11/5付 日本経済新聞電子版に掲載されました。https://r.nikkei.com/article/DGXLRSP542811_05112020000000
12/10付 日刊工業新聞21面に掲載されました。
海外のニュースサイトに掲載されました:。https://wiley.altmetric.com/details/92020636/news
矢野経済研究所が発行する月刊紙 Yano E plusに３次元曲面グラフェンの特集記事が掲載されました。https://www.yano.co.jp/eplus/yearly.php?year=2021
2020. 9. 20. 銅酸化物高温超伝導体のネマティック状態に関連した電子状態の異方性を熱起電力から観測した結果が出版されました。
2020. 9. 20. 銅酸化物高温超伝導体のネマティック状態に関連した電子状態の異方性を熱起電力から観測した結果が出版されました。
"Hints for the nematic pseudogap in the nearly optimally doped La2−xSrxCuO4 superconductor",
"Hints for the nematic pseudogap in the nearly optimally doped La2−xSrxCuO4 superconductor",
Marcin Matusiak, Tadashi Adachi, Yoichi Tanabe, and Yoji Koike,
Marcin Matusiak, Tadashi Adachi, Yoichi Tanabe, and Yoji Koike,
Phys. Rev. Research 2, 032070 (2020) (Rapid Communications) https://journals.aps.org/prresearch/abstract/10.1103/PhysRevResearch.2.032070
Phys. Rev. Research 2, 032070 (2020) (Rapid Communications) https://journals.aps.org/prresearch/abstract/10.1103/PhysRevResearch.2.032070
2020. 5. 18. ナノポーラスグラフェンを利用した水素ガス検出に関する論文が出版されました。
2020. 5. 18. ナノポーラスグラフェンを利用した水素ガス検出に関する論文が出版されました。
"Understanding the Detection Mechanisms and Ability of Molecular Hydrogen on Three-Dimensional Bicontinuous Nanoporous Reduced Graphene Oxide",
Yoshikazu Ito*, Megumi Kayanuma,Yasuteru Shigeta,Jun-ichi Fujita and Yoichi Tanabe,
Materials 2020, 13 (10), 2259. https://www.mdpi.com/1996-1944/13/10/2259
2020. 2. 4. FeSeのスピン揺らぎへの不純物置換効果をNMRから研究した結果が出版されました。
2020. 2. 4. FeSeのスピン揺らぎへの不純物置換効果をNMRから研究した結果が出版されました。
"Separate tuning of nematicity and spin fluctuations to unravel the origin of superconductivity in FeSe",
Seung-Ho Baek, Jong Mok Ok, Jun Sung Kim, Saicharan Aswartham, Igor Morozov, Dmitriy Chareev, Takahiro Urata, Katsumi Tanigaki, Yoichi Tanabe, Bernd Büchner, and Dmitri V. Efremov,
npj Quantum Materials 5, 8 (2020). https://www.nature.com/articles/s41535-020-0211-y
Page updated
Google Sites
Report abuse