単一原子膜とは

単一原子膜とは、1層の原子でできた薄膜のことである。厚みが1原子程度であるため、非常に薄く透明性が高く、実用的な光学材料として注目されている。

単一原子膜の製造方法

単一原子膜の製造には、主に以下の3つの方法がある。

真空中に固体材料を加熱し、原子に分解させて基板に蒸着する方法。高い酸素濃度など、特殊な条件下でも作れるため、化学的不純物も非常に少ない純度の高い結晶を作ることができる。

原子を分解せずに蒸着させる方法。MBEと比べて作業時の気体分子種数を少なくできるため、大量生産に向いている。しかし、純度はMBEより劣る。

シャドウマスクを通すことで形状を作り出し、その形状に合わせて薄膜を蒸着する方法。高コストで製造効率が極めて悪いため、試作段階に留まっている。

単一原子膜は、その特殊な物理的性質から様々な分野での応用が期待されている。

高い透明性と反射防止効果を持ち、太陽電池の表面材料としても注目されている。

磁気や超伝導、電子伝導など、様々な物理現象の研究に利用される。単一原子膜を積層することで、結晶構造の制御も可能となる。

細胞の働きを模倣して、人工的に膜を作るための材料として研究が進められている。