Precise control of layer number in graphene grown on Ni(111)

Ni(111)上に成長したグラフェンの精密層数制御

圓谷 志郎; 松本 吉弘; 大伴 真名歩; Avramov, P.; 楢本 洋*; 境 誠司

Entani, Shiro; Matsumoto, Yoshihiro; Otomo, Manabu; Avramov, P.; Naramoto, Hiroshi*; Sakai, Seiji

近年、グラフェンなどのナノカーボンを用いたスピントロニクスが注目されている。これらの材料ではスピン-軌道相互作用が小さいことなどからスピン拡散長が増大し、その結果高いスピン輸送特性の実現が期待されている。本発表では、Ni(111)上でのグラフェン層数の精密制御法を確立するとともに、単層・2層グラフェンの結晶性やNiとの界面相互作用を明らかにした。サファイヤ基板上にエピタキシャル成長したNi(111)を600Cの高温に保持し、前駆体となるベンゼンガスを曝露しグラフェンを作製した。成長過程のその場観察によりグラフェン成長条件の最適化を行い、単層・2層の成長条件を明らかにした。電子エネルギー損失分光からは、単層グラフェンとNiとの界面で生じる強い相互作用が2層グラフェンでは著しく減少していることを明らかにした。さらにグラフェンシートをSiO上に転写し顕微ラマン分光で振動・電子状態を探索したところ、単層・2層の精密制御を行うことにより、グラフェンへのドーピング状態が均一になることを明らかにした。

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