グラフェンの"ビッグ マック"で次世代半導体を創る 〜Graphene's "Big Mac" creates next generation of chips〜 イギリスのマンチェスター大学（University of Manchester）は，2011年10月10日に同大学の 研究者達が驚異の材料グラフェンにおいて，2層構造ヘテロ接合により金属−絶縁体遷移を 可能にし，次世代コンピューター用半導体の創生に一歩近づいたとのニュースリリースを行い， PhysOrg.com等のナノテク関連ウェブサイトが紹介している．原著論文はNature Physicsに 掲載された． このニュースの研究者のメンバーであるAndre Geim，Kostya Novoselov両教授は世界で最 も薄く，最も強くて，最も電気伝導率の大きな物質として材料科学に革命を起こす可能性が あるグラフェンを2004年に発見し，2010年にノーベル物理学賞を受賞した．この功績を讃え， George Osborne財務大臣は50M£（約65億円）を投じて大学にグラフェン研究の拠点Graphene Global Research and Technology Hubを設立する計画を発表している． この度，研究チームは，2層のグラフェン シートをやはり2次元の物質である窒化ホウ素BNの層 で挟んで，グラフェンの"ビッグ マック"（Big Mac）を創生した．コンピューターのシリコン チップを置き 換えるキーとなる4層構造である．グラフェンの二つの層は完全に絶縁物である窒化ホウ素BNに 囲まれているので外界の影響を受けない場合にグラフェンがどのように振舞うかを初めて観察でき るようになった．この結果，超高品質グラフェンにおいて，電子の局在化とこれに伴う金属―絶縁 体遷移を観測できたという． 論文の筆頭著者のLeonid Ponomarenko博士は，"これまでは，故意にダメージを与えない限り， グラフェンは絶縁物にならなかったが，今回初めて高品位のグラフェンが絶縁物になった．"という． また，数nm離して別のグラフェンを置き，そのキャリア密度を変えることにより，金属に転移させる ことができ，金属―絶縁体遷移は外部から制御可能であったと報告している． Geim教授は，"私たちは常に，グラフェンの素晴らしい性質を示し，また改良する新しい方法を 見ている．"という．さらに，"今回の実験が生み出す新しい物理はさておき，技術的に重要なのは， BNに閉じ込められたグラフェンは安定で本来の特性を明快に引き出せるから，将来のグラフェン エレクトロニクスに最良で最も進んだ舞台を提供することである．閉じ込めグラフェントランジスタは 数ヶ月あれば作れるだろう"と語っている． ナノテクジャパン 2011.10.18 https://nanonet.nims.go.jp/modules/news/article.php?a_id=1182 Tunable metal-insulator transition in double-layer graphene theterostructures, L. A. Ponomarenko, A. K. Geim, A. A. Zhukov, R. Jalil, S. V. Morozov, K. S. Novoselov, I. V. Gri-gorieva, E. H. Hill, V. V. Cheianov, V. I. Fal'ko, K. Watanabe, T. Taniguchi and R. V. Gorbachev Nature Physics (2011), doi: 10.1038/nphys2114, published online 09 October 2011. http://www.nature.com/nphys/journal/vaop/ncurrent/abs/nphys2114.html Graphene’s ‘Big Mac’ creates next generation of chips The University of Manchester News 10 Oct 2011 http://www.manchester.ac.uk/aboutus/news/display/?id=7504 http://newsadmin.manchester.ac.uk/newsimages/150/7504_large.jpg Graphene's 'Big Mac' creates next generation of chips PhysOrg.com October 9, 2011 http://www.physorg.com/news/2011-10-graphene-big-mac-chips.html 関連ニュース 【化学/エネルギー】電子輸送層とホール輸送層の2つの分子グラフェンの接合に成功―東大など http://toki.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1319847552/l50 【半導体】未来の半導体実現にまた一歩、夢の素材「グラフェン」を活用 http://toki.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1318487980/l50 【化学】炭素シート「グラフェン」化学合成 名大グループが新方法発見 http://toki.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1308985661/l50 【エネルギー】酸化しにくく大容量、触媒にグラフェンを使ったリチウム空気電池を開発 産総研 http://toki.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1303919056/l50 >>2辺りに続く
