2015年08月25日

東北大など、原子1個の厚みの二酸化チタンシート作製成功

【カテゴリー】：ファインケミカル 【関連企業・団体】：物質・材料研究機構、東北大学

物質・材料研究機構（NIMS）は25日、東北大学の玉中長准教授との共同研究グループが「原子1個の厚み」の二酸化チタンシートの作製に成功したと発表した。 近年、グラフェンをはじめとした原子1個の厚みを持つ原子シートに注目が集まっている。2010年のノーベル物理学賞の対象となったグラフェンは、原子シートの中の電子が非常に高い速度で移動するため、超高速電子デバイスやディスプレイなどへの応用研究が精力的に進められている。ほかにも、レーザーや発光素子等への展開ができる興味深い光学的性質を持つ原子シートも知られており、新たな物質の開発競争が起きている。 その候補の一つである「金属酸化物」は、強磁性、強誘電性、超伝導や触媒効果などの多彩な性質を持つ魅力的な材料である。しかし、今まで「高機能性を有する金属酸化物原子シートを作製し、特異な機能を創出する技術」は、確立されていなかった。 今回、共同研究グループは、原子レベルで構造が分かっているチタン酸ストロンチウムの基板表面上にアルミン酸ランタン（LaAlO3）を堆積させ、超高分解能走査型トンネル顕微鏡と走査型透過電子顕微鏡で観察した。その結果、「LaAlO3薄膜表面に原子1個の厚みの二酸化チタン2次元シート材料が自発的に形成される」という新事実を発見した。 このTiO2原子シートは、金属酸化物の多彩な物性を活用した電子デバイスや触媒材料など、「新たな酸化物原子シート」としての機能が期待できる。 この研究成果は、8月20日（米国東部時間）に米科学誌「ACS　nano」オンライン速報版に掲載された。