利用報告書 / User's Reports


【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.04.19】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

23HK0029

利用課題名 / Title

ナノ材料の機能化とデバイス応用

利用した実施機関 / Support Institute

北海道大学 / Hokkaido Univ.

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed

キーワード / Keywords

電子顕微鏡/ Electronic microscope,電子分光/ Electron spectroscopy,膜加工・エッチング/ Film processing/etching,トポロジカル量子物質/ Topological quantum matter,原子薄膜/ Atomic thin film,表面・界面・粒界制御/ Surface/interface/grain boundary control,セラミックスデバイス/ Ceramic device,エレクトロデバイス/ Electronic device,量子効果デバイス/ Quantum effect device


利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

島田 敏宏

所属名 / Affiliation

北海道大学　工学研究院応用化学部門

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

島田敏宏,横倉聖也,和泉廣樹

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

吉田すずか,鈴木啓太,大多　亮

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術相談/Technical Consultation


利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

HK-101：ダブル球面収差補正走査透過型電子顕微鏡
HK-201：X線光電子分光装置
HK-202：オージェ電子分光装置
HK-304：集束イオンビーム加工・観察装置
HK-402：走査型透過電子顕微鏡


報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

原子層物質、トポロジカル物質、有機半導体、炭素材料などを合成または単結晶成長、薄膜成長を行いその構造を電子顕微鏡で観察、電子状態をXPS等で測定した。

実験 / Experimental

XPSで試料の電子状態を測定した。電子顕微鏡（通常のTEM）で試料調製が上手くいっていることを確認したのち、収差補正つきTEMで原子レベルの観察を行った。ドーピングを行った際の局所観察にAESを用いた。その他物性測定のためのデバイス構造作製や電子顕微鏡用の試料作製のためにFIBも用いている。

結果と考察 / Results and Discussion

原子層物質、トポロジカル物質、有機半導体、炭素材料など、合成及び単結晶や薄膜成長させた物質の構造と電子状態評価を行うことができた。デバイス作製により物性測定も行うことができた。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)


成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
  1. Takuma Yuki, Pitched π-Stacking Crystal Structure and Two-Dimensional Electronic Structure of Acenaphtho[1,2-k]fluoranthene Analogues with Various Substituents, Crystal Growth & Design, 24, 1849-1856(2024).
    DOI: https://doi.org/10.1021/acs.cgd.3c01510
  2. Takashi Yanase, Unidirectional growth of epitaxial tantalum disulfide triangle crystals grown on sapphire by chemical vapour deposition with a separate-flow system, CrystEngComm, 26, 341-348(2024).
    DOI: https://doi.org/10.1039/D3CE00906H
  3. Ryuhei Oka, Nearly three-dimensional Dirac fermions in an organic crystalline material unveiled by electron spin resonance, Materials Advances, 5, 1492-1501(2024).
    DOI: https://doi.org/10.1039/D3MA00619K
  4. Hirohiko Tanoguchi, Single Crystal Growth of Cyclopenta-Fused Polycyclic Aromatic Hydrocarbon by the Naphthalene Flux Method: 2D Ambipolar Charge Transport Properties and NIR Absorption, ACS Applied Electronic Materials, 5, 6266-6274(2023).
    DOI: https://doi.org/10.1021/acsaelm.3c01148
  5. Shoto Nodo, Intrinsic Magnetic Proximity Effect at the Atomically Sharp Interface of CoxFe3–xO4/Pt Grown by Molecular Beam Epitaxy, ACS Omega, 8, 24875-24882(2023).
    DOI: https://doi.org/10.1021/acsomega.3c00935
  6. Ryuhei Oka, Band Structure Evolution during Reversible Interconversion between Dirac and Standard Fermions in Organic Charge-Transfer Salts, Magnetochemistry, 9, 153(2023).
    DOI: https://doi.org/10.3390/magnetochemistry9060153
  7. Yoshinori Hara, Inverse tunnel magnetoresistance of magnetic tunnel junctions with a NiCo2O4 electrode, AIP Advances, 13, (2023).
    DOI: https://doi.org/10.1063/5.0107014
  8. Meiqi Zhang, Enhanced NH3 Sensing Performance of Mo Cluster-MoS2 Nanocomposite Thin Films via the Sulfurization of Mo6 Cluster Iodides Precursor, Nanomaterials, 13, 478(2023).
    DOI: https://doi.org/10.3390/nano13030478
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
  1. 反応性MBEと固相エピタキシーによるPr2Ir207薄膜の作製および物性評価 〇大石 舜士、 横倉 聖也、 島田 敏宏、 長浜 太郎　日本磁気学会
  2. Fe3O4-MTJsの磁気トンネル特性のバリア材料依存性 〇吉野 克己、 安井 彰馬、 横倉 聖也、 島田 敏宏、 長浜 太郎　日本磁気学会
  3. ブリッジマン法によるSドープBi2Se3結晶の育成と評価 〇竹蓋 颯馬、 横倉 聖也、 島田 敏宏　応用物理学会
  4. MBEを用いた硫黄ドープBi2Se3上のBi2Se3ホモエキタピシャル成長 〇乾 広斗、 竹蓋 颯馬、 横倉 聖也、 島田 敏宏　応用物理学会
  5. SnS2の高温高圧処理のin-situ X線回折による評価 〇相川 皆子、 田所 泰志郎、 横倉 聖也、 牧 紘太郎 、三浦 章 、河口 沙織 、門林 宏和 、岡 健太 、島田 敏宏　　応用物理学会
  6. 立方晶系Fe3Sn薄膜の規則度と物性評価 〇相川 皆子、 大石 舜士、 島田 敏宏、 長浜 太郎、 増田 啓介、 桜庭 裕弥　応用物理学会
  7. 化学気相蒸着法によるエピタキシャルTaS2薄膜の作製 〇柳瀬 隆、 江橋 美羽、 島田 敏宏　応用物理学会
  8. 交互蒸着と溶媒蒸気アニールを用いて作製した二次元共有結合性有機構造体膜の構造 〇加藤 将貴、 横倉 聖也、 島田 敏宏　応用物理学会
  9. 五員環縮合芳香族分子の単結晶作製と電子状態計算 〇結城 拓真、 田野口 丈彦、 横倉 聖也、 島田 敏宏　応用物理学会
特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件

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