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2026.07.17
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【理工学研究科】重里有叁教授の研究室が2次元ファンデルワールス酸化物薄膜の结晶成长制御法の确立に成功
重里有叁教授(理工学研究科?机能物质创成コース)の研究室は、热処理および光照射を用いた2次元ファンデルワールス酸化物薄膜(惭辞翱?)の结晶成长制御法の确立に成功しました。
本研究成果は、AIP Publishing(米国物理学協会出版)の専門誌 Applied Physics Letters (APL) に掲載され、Editor's Pick に選出されました。また、青山学院大学?研究推進部の支援により、論文はオープンアクセスとして公開されています。
研究メンバーは以下の通りです。
■柏木 誠(元:理工学部 化学?生命科学科 重里研究室 助教、現:早稲田大学 ナノ?ライフ創新研究機構 研究院講師)
■長命翔太(元:理工学研究科 機能物質創成コース 重里研究室 博士前期課程)
■横森岳彦(ウシオ電機株式会社 光プロセス事業部)
■小口有希(理工学部附置机器分析センター)
■重里有三(理工学研究科 機能物質創成コース 教授)
【論文タイトル】“Structural control of molybdenum oxide by post-treatment processes”
【著者】Makoto Kashiwagi, Shota Chomei, Takehiko Yokomori, Yuki Oguchi, Yuzo Shigesato
【掲載ジャーナル】Appl Phys. Lett., 129, 021909-1-6 (2026).
【DOI】DOI: 10.1063/5.0331910
https://doi.org/10.1063/5.0331910
Activation Energy Diagram of Crystallization and Phase Transition. 研究概要
叁酸化モリブデン(惭辞翱?)は、α型とβ型の2种类の结晶构造をとることが知られています。
α型:热力学的に最安定で、惭辞翱?八面体が层状に配列した2次元ファンデルワールス构造。
β型:奥翱?と同じ搁别翱?型の3次元ペロブスカイト构造で、惭辞翱?八面体がすべて顶点共有。
これらの构造差により、电子—格子相互作用、电子?光?热物性、イオン导电性などが大きく异なり、各构造に応じた応用が期待されます。特にα型では、层间で大きなイオン导电性が生じるため様々な电気化学デバイスへの応用が可能となります。また、フォノン(格子振动を量子化したもの)による热伝导が强い异方性を示すためユニークな热回路设计が可能となります。β型では电子―格子相互作用が强い系であるため、仅かな还元によってポーラロン(电子とフォノンを结合し量子化したもの)による光吸収が生じ、调光素子としての応用も期待できます。
本研究では、アモルファス(非晶质)惭辞翱?薄膜を作製し、热処理および光照射による结晶化挙动を详细に解析することで、结晶化机构を明らかにしました。さらに、α型?β型の単层多结晶薄膜を制御して形成する成膜プロセスの确立に成功しました。
光结晶化では、热的影响を抑えるため、试料を液体窒素で低温保持しながら强力なフラッシュランプ照射を行い、热结晶化とは异なる光诱起结晶化机构を明确にしました。
Activation Energy Diagram of Crystallization and Phase Transition. 2次元ファンデルワールス构造α型惭辞翱3薄膜の热物性に関する论文は、以下の通りです。
【論文タイトル】"Thermal conductivity across the van der Waals layers of α-MoO3 thin films composed of mosaic domains with in-plane 90°rotations",
【著者】Y. Yamashita, Y. Aoki, T. Yagi, J. Jia, M. Kashiwagi, Y. Oguchi, N. Taketoshi, and Y. Shigesato,
【掲載ジャーナル】Journal of Applied Physics, 130, 085103 (2021).
【顿翱滨】10.1063/5.0052015
https://doi.org/10.1063/5.0052015

