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熊谷 友多; 日下 良二; 中田 正美; 秋山 大輔*; 渡邉 雅之; 佐々木 隆之*; 佐藤 修彰*; 桐島 陽*
no journal, ,
ウランは化学的な環境に応じて様々な化学形態を取り得る。そのため、福島第一原子力発電所事故で発生した燃料デブリの処理・処分を検討には、燃料デブリの化学的な性質の理解が必要となる。特に、ウランが酸化される反応が生じた場合、6価まで酸化されたウランは水溶性のウラニルイオンとなり、溶出する。このような反応は使用済核燃料の直接処分研究においては、よく知られており、福島第一原子力発電所内の燃料デブリでも類似の化学変化が起きている可能性がある。そこで本研究では、この化学反応に関する研究に着手すべく、燃料デブリに含有が想定されるウラン化合物を二酸化ウランとステンレス鋼との高温化学反応により調製し、ラマン散乱分光法, 蛍光分光法, メスバウアー分光法により、その特性を分析した。
鈴木 誠也
no journal, ,
Germanene is a two-dimensional (2D) allotrope of germanium (Ge), with a honeycomb lattice similar to that of graphene. Theoretical calculations have predicted that germanene is a 2D topological insulator with a moderate spin-orbit bandgap (~24 meV), which is desirable for next-generation electronic devices. The growth of germanene has been reported on single crystal metal surfaces, such as Au, Al, and Ag in ultra-high vacuum. However, there are no reports of electronic devices using germanene. One of the main reasons for this is the chemical instability of germanene, which hinders its device fabrication. To overcome the instability of germanene, we present the direct growth of germanene at the graphene/Ag(111) and hexagonal boron nitride (h-BN)/Ag(111) interfaces. Our growth process consists of transfer a cap layer (graphene or h-BN) on Ag(111)/Ge(111) followed by heating in N
at ambient pressure. The grown germanene is stable in air, so that Raman spectra of germanene can be recorded using an ordinary ex situ Raman microscope. The Raman spectra of the samples after heating up to 550 
C, we found two new Raman peaks at 155 and 255 cm
. With density functional theory calculations, we assigned these Raman peaks are the out-of-plane (155 cm) and in-plane (255 cm) vibrational modes of germanene. It was also found that van der Waals materials as the cap layer are the key to germanene growth, since germanene was not grown with a cap layer of AlO
, which is an ordinary metal oxide insulator.
鈴木 誠也; 寺澤 知潮; 勝部 大樹*; 矢野 雅大; 津田 泰孝; 柚原 淳司*; 吉越 章隆; 朝岡 秀人
no journal, ,
Ag薄膜からのゲルマネン析出は加熱時間を長くしてもGe析出量が変化しないことが分かっている。これは、析出したGeが一旦Ag表面を埋め尽くすと、さらなるGe析出が阻害されることを示唆している。ゲルマネンの層数で自己組織的に安定することはメリットである一方、多層化が難しいことは制御性の課題と言える。そこで本研究では偏析ゲルマネン上へのGe薄膜を追加蒸着とアニールを行うことで多層化について検討した。
鈴木 誠也
no journal, ,
ゲルマネンはゲルマニウム(Ge)の単原子ハニカムシートで、トポロジカルな性質を利用した電子デバイス応用が期待されている。ゲルマネンは超高真空下でAu、Al、Agなどの単結晶表面に合成できるが、大気中で酸化してしまうことや、デバイス化に適した絶縁体基板上への直接合成が実現していないことから、集積デバイスはおろか、単一素子作製も実現していない。このような現状から、我々はゲルマネンをいかにしてデバイス化に繋げるかを念頭に置き、新たな合成手法の開発やプロセス改良を行っている。本講演では、ゲルマネンに関する研究動向を紹介したのち、ゲルマネンを大気中に取り出すことを可能にしたファンデルワールス/金属界面へのゲルマネンの直接合成法、ゲルマネンの劣化要因となる酸化に関する研究、偏析ゲルマネンへのGe追加蒸着による多層化の研究など、近年の我々の研究成果を報告する。