【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©2ch.net

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1 ：Mogtan ★＠転載は禁止 ©2ch.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/
2 ：名無しのひみつ＠転載は禁止：2014/12/25(木) 20:47:03.79 ID:UMdlQS3K
>グラフェンを越える新材料シリセン



　　＿ﾉ乙(､ﾝ､)＿あなるすｒｙ
3 ：名無しのひみつ＠転載は禁止：2014/12/25(木) 20:47:49.40 ID:UMdlQS3K
>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。



　　＿ﾉ乙(､ﾝ､)＿まぁ
4 ：名無しのひみつ＠転載は禁止：2014/12/25(木) 20:49:21.82 ID:HJVqECIM
尻専
5 ：名無しのひみつ＠転載は禁止：2014/12/25(木) 20:54:10.18 ID:1UJTfBm4
Ω
6 ：名無しのひみつ＠転載は禁止：2014/12/25(木) 21:08:34.36 ID:7v4qpmHf
なんでグラフェンを超えるんだ？
同じ強度なら原子番号が小さい方が軽くて安くて素晴らしいじゃないか。
7 ：名無しのひみつ＠転載は禁止：2014/12/25(木) 21:09:34.99 ID:BfhOVDtk
クリスマスだもんな、尻専だの、バックリングだの、パイだの、カルシウム挿入だのはしょうがないな
8 ：名無しのひみつ＠転載は禁止：2014/12/25(木) 21:14:42.58 ID:sNPJkjmS
凸凹だけ読んだ
刺激的だｗ
9 ：名無しのひみつ＠転載は禁止：2014/12/25(木) 21:37:19.47 ID:X6oZ1aU+ BE:268288699-2BP(1000)

アッー！おま尻専・・・
10 ：名無しのひみつ＠転載は禁止：2014/12/25(木) 22:42:03.60 ID:oNYhpGyX
珪素生物マダー
11 ：名無しのひみつ＠転載は禁止：2014/12/25(木) 23:44:55.02 ID:PDJwfCsD
なんか全然わからんが凄そうだ
12 ：名無しのひみつ＠転載は禁止：2014/12/26(金) 05:50:42.34 ID:h2D4TmCB
エレクトロニクス分野で多用されるダイヤモンド構造のSiは間接遷移型の半導体ですので、
発光素子には使用されません。
今回得られたシリセンはケイ素の同素体としては非常に珍しい、発光素子としても有用な性質を持っています。
13 ：名無しのひみつ＠転載は禁止：2014/12/26(金) 05:56:07.37 ID:h2D4TmCB
＜今回の成果＞

①大面積のシリセンを再現性良く作製できる
②エピタキシャル技術を利用したシリセンの電子構造制御が可能

グラフェンはその強い結合から構造を変えることは難しく、
バンドギャップをどうやって導入するかが課題となっています。
シリセンは容易に座屈するためにその構造を変化させることができ、
バンドギャップを導入できることが実証されました。
この特質をうまく利用すれば、下地をうまく選ぶことで半導体から
半金属までシリセンの性質を変えうる可能性があります。
14 ：名無しのひみつ＠転載は禁止：2014/12/26(金) 05:59:32.21 ID:h2D4TmCB
＜今後の展開＞

　シリセンは、微細化が進むSiエレクトロニクスにおける究極のSi薄膜材料であり、
その二次元的な性質から物性物理学的にも大きな注目を集めています。課題はたくさんあります。
シリセンは現在、金属的な下地の上でしかその形成が確認されていません。
絶縁体上に形成することができればキャリアの輸送特性などを評価することができ、
応用研究へと一歩近づくことがきます。また、シリセンは大気中で容易に酸化されてしまいます。
これを防ぐためにどう保護したら良いか、というのも応用に向けた大きな問題です。
しかしながら、これらは、空想の産物でしかなかったシリセンの形成が実験的に確認され、
再現性の良い作製方法が見つかった今、初めて取り組むことのできるチャレンジしがいのある課題です。
15 ：名無しのひみつ＠転載は禁止：2014/12/26(金) 10:34:37.49 ID:vb4zP537
>>6
グラフェンはバンドギャップの問題がある。
16 ：名無しのひみつ＠転載は禁止：2014/12/26(金) 10:57:45.60 ID:aTGGPBGW
>>12-14
なるほどわかりやすい
それらの課題は、工夫次第で克服しうるものなのだろうか
17 ：名無しのひみつ＠転載は禁止：2014/12/26(金) 13:57:59.98 ID:NjEMKt9n
結局、シリコンを越える半導体元素は無いと、そういうオチになるのか？
18 ：名無しのひみつ＠転載は禁止：2014/12/26(金) 20:38:44.94 ID:X6BOZOLF
しりません
19 ：名無しのひみつ＠転載は禁止：2014/12/26(金) 20:52:30.16 ID:87CCAhhM
>>18
つttp://www.nihs.go.jp/ICSC/icssj-c/icss0564c.html
20 ：名無しのひみつ＠転載は禁止：2014/12/26(金) 21:25:46.94 ID:8OtALsrY
　　　１　　２　　３　　４　　５　　６　　７　　８　　９　１０　１１　１２　１３　１４　１５　１６　１７　１８

　　　１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２
１　　Ｈ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｈｅ
　　　水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ヘリ
　　　素　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ウム
　
　　　３　　４　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５　　６　　７　　８　　９　１０
２　Ｌｉ　Ｂｅ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｂ　　Ｃ　　Ｎ　　Ｏ　　Ｆ　Ｎｅ
　　リ　　ベリ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ホ　　炭　　窒　　酸　　フ　　ネ
　　チ　　リウ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ウ　　素　　素　　素　　ッ　　オ
　　ウム　　ム　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　素　　　　　　　　　　　素　　ン
　　　
　　１１　１２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１３　１４　１５　１６　１７　１８
３　Ｎａ　Ｍｇ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ａｌ　Ｓｉ　　Ｐ　　Ｓ　Ｃｌ　Ａｒ
　　ナト　マグ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　アル　　ケ　　リ　　硫　　塩　アル
　　リウ　ネシ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ミニ　　イ　　ン　　黄　　素　ゴン
　　ム　　ウム　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ウム　　素　

　　１９　２０　２１　２２　２３　２４　２５　２６　２７　２８　２９　３０　３１　３２　３３　３４　３５　３６
４　　Ｋ　Ｃａ　Ｓｃ　Ｔｉ　　Ｖ　Ｃｒ　Ｍｎ　Ｆｅ　Ｃｏ　Ｎｉ　Ｃｕ　Ｚｎ　Ｇａ　Ｇｅ　Ａｓ　Ｓｅ　Ｂｒ　Ｋｒ
　　カリ　カル　スカ　　チ　バナ　　ク　マン　　鉄　コバ　ニッ　　銅　　亜　ガリ　ゲル　　ヒ　　セ　　臭　クリ
　　ウム　シウ　ンジ　　タ　ジウ　　ロ　ガン　　　　ルト　ケル　　　　　鉛　ウム　マニ　　素　　レ　　素　プト
　　　　　ム　　ウム　　ン　ム　　　ム　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ウム　　　　　ン　　　　ン
21 ：名無しのひみつ＠転載は禁止：2014/12/26(金) 21:27:31.63 ID:8OtALsrY
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１　１　１　１　１　１　１　１　１
　　　１　２　３　４　５　６　７　８　９　０　１　２　３　４　５　６　７　８

　　　１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２
１　　Ｈ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｈｅ

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１
　　　３　４　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５　６　７　８　９　０
２　ＬｉＢｅ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｂ　Ｃ　Ｎ　Ｏ　ＦＮｅ

　　　１　１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１　１　１　１　１　１
　　　１　２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３　４　５　６　７　８
３　ＮａＭｇ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ＡｌＳｉ　Ｐ　ＳＣｌＡｒ

　　　１　２　２　２　２　２　２　２　２　２　２　３　３　３　３　３　３　３
　　　９　０　１　２　３　４　５　６　７　８　９　０　１　２　３　４　５　６
４　　ＫＣａＳｃＴｉ　ＶＣｒＭｎＦｅＣｏＮｉＣｕＺｎＧａＧｅＡｓＳｅＢｒＫｒ

　　　３　３　３　４　４　４　４　４　４　４　４　４　４　５　５　５　５　５
　　　７　８　９　０　１　２　３　４　５　６　７　８　９　０　１　２　３　４
５　ＲｂＳｒ　ＹＺｒＮｂＭｏＴｃＲｕＲｈＰｄＡｇＣｄＩｎＳｎＳｂＴｅ　ＩＸｅ

　　　５　５　　　７　７　７　７　７　７　７　７　８　８　８　８　８　８　８
　　　５　６　Ｌ　２　３　４　５　６　７　８　９　０　１　２　３　４　５　６
６　ＣｓＢａ　　ＨｆＴａ　ＷＲｅＯｓＩｒＰｔＡｕＨｇＴｌＰｂＢｉＰｏＡｔＲｎ

　　　　　　　　　１　１　１　１　１　１　１　１　１　１　１　１　１　１　１
　　　８　８　　　０　０　０　０　０　０　１　１　１　１　１　１　１　１　１　
　　　７　８　Ａ　４　５　６　７　８　９　０　１　２　３　４　５　６　７　８
７　ＦｒＲａ　　ＲｆＤｂＳｇＢｈＨｓＭｔＤｓＲｇＣｎＵｕＵｕＵｕＵｕＵｕＵｕ
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｔ　ｑ　ｐ　ｈ　ｓ　ｏ

　　　　　　　　　５　５　５　６　６　６　６　６　６　６　６　６　６　７　７
Ｌ　　　　　　　　７　８　９　０　１　２　３　４　５　６　７　８　９　０　１　
　　　　　　　　ＬａＣｅＰｒＮｄＰｍＳｍＥｕＧｄＴｂＤｙＨｏＥｒＴｍＹｂＬｕ

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１　１　１　１
　　　　　　　　　８　９　９　９　９　９　９　９　９　９　９　０　０　０　０
Ａ　　　　　　　　９　０　１　２　３　４　５　６　７　８　９　０　１　２　３
　　　　　　　　ＡｃＴｈＰａ　ＵＮｐＰｕＡｍＣｍＢｋＣｆＥｓＦｍＭｄＮｏＬｒ
22 ：名無しのひみつ＠転載は禁止：2014/12/27(土) 03:07:11.75 ID:BMmzfCsq
2012/06/08
【物性】ケイ素版グラフェンこと「シリセン」をSiウェハ上に作製　sp3結合による座屈構造を調整してバンドギャップの導入が可能－JAIST
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1339125939/

2012/12/02
【材料/物理】イオン性分子を塗布して、グラフェンを半導体化できることを理論的に提示／筑波大など
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1354412232/
2014/11/27
【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](c)2ch.net
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1417098116/
23 ：名無しのひみつ＠転載は禁止：2014/12/28(日) 21:11:41.17 ID:uWd7gi+Q
シリセンは応用に移せるのか？
24 ：名無しのひみつ＠転載は禁止：2014/12/29(月) 15:07:16.84 ID:x3gC+Pm4
にわかには信じられない
まがいなりにもグラフェンやらの論文は読んだことあるが
CaSi2というものが合成できて、グラフェンを超えるかも知れないなんて聞いたことが無い

応用となるとまた話は変わるんだろうけど、こういうことをやろうとするって東北大すげーな
25 ：名無しのひみつ＠転載は禁止：2014/12/29(月) 15:10:30.00 ID:x3gC+Pm4
と思ったら22にシリセンの記事あるな
94年にはもう見つかっていたのか
26 ：名無しのひみつ＠転載は禁止：2014/12/29(月) 21:38:49.58 ID:Xc37wmE6
>>25
割と有名じゃね？
単離ができないってだけで構造的には難しくないし
27 ：名無しのひみつ＠転載は禁止：2014/12/29(月) 22:41:59.50 ID:6u0+d0Ox
尻栓
28 ：名無しのひみつ＠転載は禁止：2014/12/29(月) 22:43:16.56 ID:k55n4tjE
　<:::::::::::::::::::::::::::::::::::::)｀ヾﾞ　）:::／ ;;;;,,,　　　　　　 ｀l:::::::::::::::::::::::::l
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　　　　　　 | lヽ　　　　　　 ,;;;;ー ､＿＿ﾞﾞﾞﾞﾞﾞﾞﾞﾞﾞﾞ ;;,　　　　/ 　　
　　　　　　 | l ｀ヽ　　　　　 ﾞﾞ　｀ヽー､__｀`ー､　 ;;　　　/l か～ん違いしちゃいけない！
　　　　　　 .| l　　`ヽ　　　　　　　￣｀ー― '´　　　　ノ　ヽ
https://www.youtube.com/watch?v=z2qK2lhk9O0
29 ：名無しのひみつ＠転載は禁止：2015/01/01(木) 02:11:09.86 ID:C2MxIgAu
炭素、シリコン、ゲルマニウムとくれば次はスズと鉛なんだが、
あまり使われているという話しを聞かないな。
シリコン基板の上にゲルマニウムの層をのせるように、
ゲルマニウムの基板の上にスズを載せたらなにか良いことないの？
30 ：名無しのひみつ＠転載は禁止：2015/01/01(木) 18:58:19.95 ID:Cf93a0Cb
レッツゴー三匹みたいなやつ？

じゅんでーす！
ちょうさくでーす！

三波春夫でございます
バシ～ン！
31 ：名無しのひみつ＠転載は禁止：2015/01/02(金) 21:16:05.29 ID:r/kkj7nH
グラフェンのようにフラーレン型とかナノホーンとかさやえんどう型とかでも応用できるんだろうか
ケイ素や窒化ホウ素などでもロンズデーライト型や炭素でマッカイ結晶もまだできないなのかな
32 ：名無しのひみつ＠転載は禁止：2015/01/03(土) 22:03:13.65 ID:G+kRg977
>>29
スズはまだしも、鉛は毒性と環境への拡散のしやすさが凄いから難しいんじゃないかなー。
それに、融点が低いから、部品実装的には使いにくいよ。
33 ：名無しのひみつ＠転載は禁止：2015/02/09(月) 02:16:05.48 ID:Jo6xdqg1
【半導体】超高速コンピュータ誕生の可能性を秘めた原子1個分の極薄シリコン系材料「Silicene」　初のトランジスタ作成に成功(c)2ch.net
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1423314084/
34 ：名無しのひみつ＠転載は禁止：2015/02/11(水) 00:48:03.53 ID:wWQAGYJY
【ノーベル賞】2010年のノーベル物理学賞は「二次元グラフェン」の発見に対してイギリスの２氏に
http://toki.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1286272838/
【物性】電子の移動速度を損なうことなく電流を遮断できるグラフェン「Barristor」を活用した新しいトランジスタ構造を開発－サムスン
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1337785073/
【材料】超臨界流体を用いたグラフェン量産化技術を開発
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1358339855/
【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
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1398093413/
【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(c)2ch.net
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1418654401/

【化学】五角形で構成される新たな炭素同素体「ペンタグラフェン」を発見 - バージニア連邦大(c)2ch.net
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1423494482/
35 ：名無しのひみつ＠転載は禁止：2015/02/11(水) 15:42:46.15 ID:Gdr76GSn
これって全部の珪素がラジカルなのか？
36 ：名無しのひみつ＠転載は禁止：2015/02/14(土) 00:54:45.74 ID:H79dWy9J
2015/02/11
【材料物性】ナノチューブの安定な透明導電膜を作製 - 産総研(c)2ch.net
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1423662233/
37 ：名無しのひみつ＠転載は禁止：
2015/02/19
【材料物性】新触媒と伸長剤でナノグラフェンを合成 - 名大(c)2ch.net
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1424275896/