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研究分野別サイレントキーワード
「走査型トンネル顕微鏡(STM)」とサイレントキーワードを含む研究
【複合領域】科学社会学・科学技術史：科学技術社会論（STS） ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏BEEM/STMによる磁性体/半導体ナノ構造におけるスピン依存現象の観測と制御(18360021)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】吉野 淳二 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (90158486)
【キーワード】スピンエレクトロニクス / スピン依存トンネル現象 / STM / STS / ハーフメタル (他8件)
【概要】磁性体/半導体のナノ構造の性能改善を目指して, BEEM/STM技術を用いてそのスピン依存トンネル現象を観測から界面のスピン状態に関する知見を得ること, さらに新しいハーフメタル型磁性体を用いたナノ構造の構築を目指して研究を行った. その結果, 特にGaAs(001)c(4x4)構造が, 2種の構造を有するとの認識に立ち, ハーフメタル型の電子構造を有するという理論予測のあるため新しい磁性材料とし...
❏TEM-STM法による金ナノアイランド/MOX触媒活性量子効果観察(16201020)
【研究テーマ】ナノ構造科学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2004 - 2006
【研究代表者】高柳 邦夫 東京工業大学, 大学院理工学研究科, 教授 (80016162)
【キーワード】超微粒子 / その場観察TEM / 触媒 / 高分解能TEM / 金 (他13件)
【概要】本研究では、ルチル(TiO_2)基板に付着させた金ナノ粒子にっいて顕微鏡観察を行い、従来の学説を検討した結果、大きな進展があった。TiO_2試料の作製方法の違いによって触媒の活性が異なることはすでに知られていたが、TiO_2試料を酸素あるいは水素雰囲気中で前処理加熱や後処理加熱に依存して、付着する金ナノ粒子の形状やTiO_2表面が大きく異なることが明らかとなった。具体的観察結果を述べると、1)酸素...
❏STMによる準結晶の原子構造と電子状態に関する研究(14550649)
【研究テーマ】金属物性
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2002 - 2003
【研究代表者】枝川 圭一 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (20223654)
【キーワード】準結晶 / 正10角形準結晶 / 走査トンネル顕微鏡 / トンネル分光 / フェイゾン歪 (他11件)
【概要】本研究では、STM法およびSTS法を用いて準結晶の原子構造および電子状態を調べることを目的に以下の実験を行った。試料はチョコラルスキー法により作製したAl-Ni-Co系正10角形準結晶の単結晶を用い、超高真空(〜2.3×10^<-8>Pa)中でSTM観察およびトンネル分光測定を行った。STM観察では、i)原子配列の準周期秩序の完全性が高いこと、ii)2種類の準周期面が10_5らせん対称...
【数物系科学】数学：結晶格子 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏結晶格子を基準スケールとした三次元測定器(09355013)
【研究テーマ】計測・制御工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1997 - 1999
【研究代表者】川勝 英樹 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (30224728)
【キーワード】AFM / STM / 測長 / 結晶格子 / トライポロジー (他7件)
【概要】結晶格子の周期性を基準に用いて位置決めや測長・変位計測を行う手法を研究した.結晶を検出する手段として走査型トンネル顕微鏡(Scanning Tunneling Microscope,以下STM)および原子間力顕微鏡(Atomic Force Microscope,以下AFM)を試した.今年度は大気中てもAFMで容易に結晶の周期性を観察できるマイカ(雲母)およびグラファイトを用いた実験を行った。まず...
❏結晶格子を基準に用いた二次元測長装置の開発(03555083)
【研究テーマ】計測・制御工学
【研究種目】試験研究(B)
【研究期間】1991 - 1993
【研究代表者】樋口 俊郎 東京大学, 工学部, 教授 (10111569)
【キーワード】測長 / 計量 / STM / ナノテクノロジー / 結晶 (他9件)
【概要】本研究の目的は、結晶格子と走査型トンネル顕微鏡(scanning tunnelingmicroscope,STM)を用いることにより、結晶格子を基準とした2次元測長を行うことにある。そのために、研究者らは、トンネルユニットを2個有するSTMを作製した。これにより、一方のトンネルユニットで任意の試料を、もう一方で基準となる結晶格子を観察することが可能となった。現在、この測長方法の精度を検証する目的で...
【数物系科学】物理学：ステップ形状 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏Misfit転位近傍における結晶成長(11450005)
【研究テーマ】応用物性・結晶工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】平山 博之 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (60271582)
【キーワード】シリコン / ゲルマニウム / 分子線エピタオシー / 走査トンネル顕微鏡 / ステップ形状 (他13件)
【概要】研究期間中に、我々は特殊高温セルを用いるSi1-XGeX-MBE装置をSTMと接続し、これらを同一の除振台に乗せることで、MBEにおける成長表面を原子分解能で観察できる装置を作成した。MBEにおけるレート制御、組成制御性などの基本性能チェック後、実際にSi結晶基板にSi1-XGeX薄膜をエピ成長させ、その表面モフォロジーの変化の過程を原子分解能で詳細に観察した。観察は、表面ストレスの影響がステップ...
❏Misfit転位網をもちいたC60量子細線ネットワーク形成(11874045)
【研究テーマ】固体物性Ⅰ(光物性・半導体・誘電体)
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】平山 博之 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (60271582)
【キーワード】シリコン / ゲルマニウム / C60分子 / 走査トンネル顕微鏡 / ステップ形状 (他10件)
【概要】Si基板上のSi_1-xGex薄膜のエピタキシャル成長では、SiとGe間のMisfitにより転位が規則正しく配列する。本研究は、こうしたMisfit転位網に沿ってC60分子を表面に直線ネットワーク状に配列させることを目的としたものであった。 我々は特殊高温セルを用いるSi_1-xGex-MBE装置をSTMと接続し、実際にSi結晶基板にSi_1-xGex薄膜をエピ成長させ、その表面モフォロジーの変化...
【数物系科学】物理学：2次元 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏重い電子の人工制御(25220710)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2013-05-31 - 2018-03-31
【研究代表者】松田 祐司 京都大学, 理学研究科, 教授 (50199816)
【キーワード】重い電子 / 非従来型超伝導 / 量子臨界点 / 界面 / スピン密度波 (他25件)
【概要】重い電子系化合物の人工制御、特に重い電子系化合物CeCoIn5、CeRhIn5を含む様々な人工超格子を作製し、量子臨界点の研究や新奇な超伝導状態の研究を行った。特にd波超伝導体CeCoIn5を含むトリコロール超格子により、空間反転対称性の破れを人工的に制御することに成功し。さらにCeCoIn5とスピン密度波化合物CeRhIn5を原子層単位で、積層成長させた人工超格子を作製し、圧力をかけることにより...
❏超流動ヘリウム薄膜におけるジョセフソン効果(09640420)
【研究テーマ】固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1997 - 1998
【研究代表者】白濱 圭也 東京大学, 物性研究所, 助手 (70251486)
【キーワード】ジョセフリン効果 / 薄膜 / 超流動 / ヘリウム4 / ジョセフソン効果 (他9件)
【概要】本研究は、超流動ヘリウム4薄膜において新しいタイプのジョセフソン接合を作製することを目指して行われた。超流動ヘリウム4のジョセフソン接合としてどのような実験系が考えられるか、さらにそれらの系でのジョセフソン効果の観測によりどのような興味深い物理が期待されるか、について、理論的考察を行った。液体ヘリウムが電荷を持たないことから、超伝導のジョセフソン効果とは異なる種々の現象が観測されうることを予想した...
【数物系科学】物理学：角度分解光電子分光 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏ビスマス原子による２次元ハニカム格子層状物質(15K13360)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】平山 博之 東京工業大学, 理学院, 教授 (60271582)
【キーワード】ビスマス / 超薄膜 / 走査トンネル顕微鏡 / 角度分解光電子分光
【概要】Si(111)√3x√3-B基板表面にBi原子を室温蒸着することにより、表面にBi(110)超薄膜島が形成される。これらのBi(110)島は、Si(111)√3x√3-B基板格子に整合する形で６つの特徴的な方向に成長する。ただしこれらの島がA7構造あるいはBP構造のいずれの結晶構造を持つかは、表面のBi原子配列の走査トンネル顕微鏡観察からは決定できない。このためこれらの島の電子状態の、走査トンネル...
❏ゲルマニウム基板上に構築した金属ナノワイヤ構造とその電子物性(22710095)
【研究テーマ】ナノ構造科学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2010 - 2011
【研究代表者】中辻 寛 東京大学, 物性研究所, 助教 (80311629)
【キーワード】表面物性 / ナノ構造物性 / 低次元系 / 表面電子状態 / 角度分解光電子分光 (他9件)
【概要】本研究では、半導体基板上に形成されるナノ構造として、ゲルマニウム(001)および(111)表面に金を1原子層程度蒸着することで形成されるナノワイヤ(1次元)構造および2次元構造について、その原子構造と電子状態を明らかにした。ナノワイヤ構造においては、構造から予測される1次元電子系ではなく、ワイヤ垂直方向に小さい有効質量をもつ金属的な表面状態があることを明らかにした。また2次元構造においては、大きな...
❏分光実験手法を組合せた高温超伝導体におけるキャリアのダイナミックスと構造の研究(13750771)
【研究テーマ】無機工業化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】笹川 崇男 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助手 (30332597)
【キーワード】高温超伝導体 / 反強磁性絶縁体 / 単結晶 / 光学反射率 / 角度分解光電子分光 (他9件)
【概要】高温超伝導メカニズム解明を目指して、高温超伝導の発現舞台となっている2次元CuO_2面について、フェルミ準位近傍の低エネルギー領域の電子構造およびダイナミックスに関する知見を得るための実験を行ってきた。本研究の特色は、(1)精密化学組成制御した一連の高温超伝導体単結晶試料の作製、(2)光学スペクトル、走査トンネル顕微鏡/分光(STM/STS)、そして角度分解光電子分光(ARPES)という種々の分光...
【数物系科学】物理学：BCS-BECクロスオーバー ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏重い電子の人工制御(25220710)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2013-05-31 - 2018-03-31
【研究代表者】松田 祐司 京都大学, 理学研究科, 教授 (50199816)
【キーワード】重い電子 / 非従来型超伝導 / 量子臨界点 / 界面 / スピン密度波 (他25件)
【概要】重い電子系化合物の人工制御、特に重い電子系化合物CeCoIn5、CeRhIn5を含む様々な人工超格子を作製し、量子臨界点の研究や新奇な超伝導状態の研究を行った。特にd波超伝導体CeCoIn5を含むトリコロール超格子により、空間反転対称性の破れを人工的に制御することに成功し。さらにCeCoIn5とスピン密度波化合物CeRhIn5を原子層単位で、積層成長させた人工超格子を作製し、圧力をかけることにより...
❏鉄系超伝導体における超伝導ギャップの位相構造の解明(24340089)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】花栗 哲郎 独立行政法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, チームリーダー (40251326)
【キーワード】鉄系超伝導体 / 走査型トンネル顕微鏡 / 超伝導ギャップ / 準粒子干渉効果 / BCS-BECクロスオーバー (他10件)
【概要】分光イメージング走査型トンネル顕微鏡を用いて、鉄系超伝導体LiFeAsとFeSeの超伝導ギャップと電子状態を調べた。LiFeAsでは、いくつかの欠陥が超伝導ギャップ内に準粒子束縛状態を形成することを見出した。FeSeに関しては、双晶境界が時間反転対称性を破る特異な超伝導状態を誘起している可能性を指摘した。また、準粒子干渉効果からバンド分散を決定し、FeSeの有効Fermiエネルギーが10 meV以...
【数物系科学】物理学：スピン偏極 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏強磁性共鳴励起により生成されたスピン流の原子スケールイメージング(16H02109)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】長谷川 幸雄 東京大学, 物性研究所, 教授 (80252493)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / スピン偏極走査トンネル顕微鏡 / ポテンショメトリ / 強磁性共鳴 / スピン波 (他9件)
【概要】スピン偏極走査トンネル顕微鏡および探針磁化制御技術を確立し、原子レベルの空間分解能でのスピン分析が可能にし、さらに超高真空かつ低温下で動作する走査トンネルポテンショメトリの開発および動作確認を行い、表面構造に起因する欠陥構造に対する電気抵抗を実測することができた。また、超高真空低温STM装置内にマイクロ波を導入し、照射の有無によって磁気コントラストが変化する様子を捉えることにも成功し、強磁性共鳴を...
❏単一分子の光化学反応とナノケミストリの開拓(16710065)
【研究テーマ】ナノ構造科学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2004 - 2006
【研究代表者】一杉 太郎 東京大学, 大学院理学系研究科, 助手 (90372416)
【キーワード】走査型トンネル顕微鏡 / ナノケミストリ / スピン偏極 / Nb探針 / FIM (他8件)
【概要】本年度は単一分子の物性を知る方法としてスピン偏極走査型トンネル顕微鏡(STM)の開発に取り組んだ。この装置の特徴は、超伝導性を示す物質をSTM探針として用いることである。この超伝導状態の探針を表面の構造や分子に近づけ、トンネルスペクトルを測定することにより、スピン偏極率を求めることができる。 一般に、スピン偏極STMは磁性探針を用いるため、表面の磁化の向きに関する情報が得られるが、スピン偏極率を求...
【数物系科学】物理学：渦糸 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏ナノサイズ超伝導体中の量子渦糸と近接効果の実空間観察(21360018)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】長谷川 幸雄 東京大学, 物性研究所, 准教授 (80252493)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / 走査トンネル分光 / メゾスコピック超伝導 / 薄膜超伝導 / 量子化磁束 (他9件)
【概要】励起状態でプロトン移動する化合物群を対象とし、固相で強く発光する新規な有機発光材料開発に向けた研究を行い、(1)強く発光する固体発光材料の新しい設計指針として、コンホメーション固定による無輻射失活抑制が有効、(2)プロトン移動後の基底・励起状態に対する置換基の電子効果の違いに基づき、多様な発光色を示す新規な有機発光材料を開発、(3)集積構造の違いを利用し、熱や加圧などの外部刺激で発光色変換が可能な...
❏超伝導・超流動体における、時間反転対称性をもつ量子渦の理論(17540314)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】加藤 雄介 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (20261547)
【キーワード】超伝導 / 超流動 / 量子渦 / 不純物効果 / アンデレーエフ束縛状態 (他17件)
【概要】時間反転対称性をもつ超伝導渦における不純物効果を調べるために、不純物効果とギャップ方程式の両方を自己無撞着に数値的に解き、超伝導渦まわりのエネルギーギャップの空間依存性の温度変化を調べた。その結果、カイラルP波超伝導体における渦糸まわりでは不純物効果が効かず、渦半径の収縮効果(Kramer-Pesch効果)が極低温まで観測され得ることを理論的に示すことが出来た.これは参照のために行ったS波超伝導渦...
【数物系科学】物理学：近接効果 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏走査トンネル顕微鏡による超伝導強磁性体界面での近接効果に関する研究(25286055)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】長谷川 幸雄 東京大学, 物性研究所, 准教授 (80252493)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / 近接効果 / ２次元超伝導 / 強磁性薄膜 / ラシュバ効果 (他8件)
【概要】常伝導金属を超伝導体に接触させると、超伝導ライクな性質が接触界面近傍に現れる。走査トンネル顕微鏡による局所トンネル分光の機能を生かして、誘起された超伝導特性およびその空間分布を評価し、欠陥構造や電子状態による影響を明らかにした。 ２次元金属層における近接効果による研究では、原子層ステップ構造が超伝導特性に大いに影響を与えること見出された。超伝導の拡がりを遮断するとともに、ステップと界面間では増強さ...
❏ナノサイズ超伝導体中の量子渦糸と近接効果の実空間観察(21360018)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】長谷川 幸雄 東京大学, 物性研究所, 准教授 (80252493)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / 走査トンネル分光 / メゾスコピック超伝導 / 薄膜超伝導 / 量子化磁束 (他9件)
【概要】励起状態でプロトン移動する化合物群を対象とし、固相で強く発光する新規な有機発光材料開発に向けた研究を行い、(1)強く発光する固体発光材料の新しい設計指針として、コンホメーション固定による無輻射失活抑制が有効、(2)プロトン移動後の基底・励起状態に対する置換基の電子効果の違いに基づき、多様な発光色を示す新規な有機発光材料を開発、(3)集積構造の違いを利用し、熱や加圧などの外部刺激で発光色変換が可能な...
【数物系科学】物理学：金属半導体界面 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏金属・半導体界面におけるフェルミ準位ピニングの可視化(13555088)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】長谷川 幸雄 東京大学, 物性研究所, 助教授 (80252493)
【キーワード】金属半導体界面 / 走査トンネル顕微鏡 / シリコン表面 / 界面準位 / 原子間力顕微鏡 (他7件)
【概要】本年度実施計画の下記の3項目について以下の成果が得られている。 現有の超高真空STMシステムにBEEM機能を取り付け、その性能評価を進めている。BEEMに必要となる電極・電流導入端子・簡易マニピュレーターからなるユニットを作成し超高真空システムに取り付け、その動作を確認した。さらに制御系の開発・調整を進め、BEEM電流電圧特性やBEEM電流像を測定できるよう測定回路や制御用コンピュータの設定を行っ...
❏バリスティック電子放射顕微鏡による金属半導体界面のエッジにおける電気的特性の測定(07555005)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】試験研究(B)
【研究期間】1995 - 1997
【研究代表者】長谷川 幸雄 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (80252493)
【キーワード】バリスティック電子放射顕微鏡 / 走査トンネル顕微鏡 / 金属半導体界面 / ショットキー障壁
【概要】今年度には、バリスティック電子放射顕微鏡(BEEM)の設計およびその組立を行った。これまでのBEEMでは大気中あるいは液体窒素中で実験が行われており、そのため試料の清浄度の問題や表面の吸着物による影響が指摘されてきた。こうした点を避けるために、BEEMユニット全体を超高真空内に入れて研究を行う計画である。そのためのイオンポンプやターボポンプなどを真空系等の設計を行い、現在10^<-11>...
❏表面構造及びそのドメイン構造と表面電気伝導の制御(07455018)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1995 - 1996
【研究代表者】長谷川 修司 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (00228446)
【キーワード】シリコン / 表面超構造 / 表面電気伝導 / 走査トンネル顕微鏡 / 蒸着 (他9件)
【概要】1.室温に保ったSi(111)-√3×√3-Ag表面上にさらにAg原子を蒸着すると、2次元ガス相を形成して表面電気伝導度を著しく高めることを昨年度見いだした。今年度は、その機構を解明することができた。つまり、2次元ガス相のAg原子が電子を基板表面に供出し、√3×√3-Ag表面超構造の表面電子準位バンドにその電子が入り、その結果、その表面電子準位バンドを介した伝導度が向上するのである。表面空間電荷層...
【数物系科学】物理学：赤外吸収 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏差周波励起ナノスペクトロスコピーの原理解明(17201023)
【研究テーマ】ナノ材料・ナノバイオサイエンス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2005 - 2008
【研究代表者】前田 康二 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (10107443)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / 赤外吸収 / 非線形光学 / ナノ分解能 / 光電場増強 (他12件)
【概要】走査トンネル顕微鏡(STM)の探針直下に波長の異なるレーザー光を照射すると局所的に発生する差周波光に対するSTM電流の応答を用いてナノ空間分解能で赤外吸収分光を行う新しい顕微分光法として、フーリエ変換(FT)干渉計に通し多波長同時変調した広帯域・超短パルススーパーコンティニュウム光を照射光に用いるシステムを構築し実験を行ったところ、差周波発生した赤外光が試料に吸収されたためと解釈できるFTスペクト...
❏トンネルギャプ差周波発生赤外光を用いた単一分子STMナノスペクトロスコピー(14350017)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2002 - 2004
【研究代表者】前田 康二 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (10107443)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / 赤外吸収 / 分子振動 / 非線形光学 / ナノ分解能 (他9件)
【概要】走査トンネル顕微鏡(STM)のトンネルギャップに異なる波長のレーザ光を照射することにより、超高強度の差周波赤外光を探針直下に発生させ、単一分子の赤外吸収をSTM探針で検出するナノ分解能顕微分光手法(STM-DFG法)の開発を試みた。 1.STM探針による光電場増強(FE)効果の測定:非線形I-V特性に起因して近赤外域光照射に伴いSTMトンネル電流に整流電流が流れることをグラファイト試料で確認した。...
【数物系科学】物理学：エピタクシー ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏GaNの結晶成長の原子レベル研究とデバイス応用(11355002)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】櫻井 利夫 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (20143539)
【キーワード】GaN / 走査トンネル顕微鏡 / エピタクシー / デバイス加工 / 表面構造 (他10件)
【概要】バルクGaN結晶に関しては熱力学的な知見をベースに実用サイズの単結晶成長が実現しつつあるが未だ不十分で、デバイス製作のキーポイントとなるMOCVD, MBEの重要性はいっそう大きくなっている。にも拘らず、化学エッチングも含めてこれらの基本的デバイス生成プロセスの原子スケール、ナノスケールのダイナミクス、組成、構造に関する基礎的知見は未だ理解が進んでいない。本研究では、原子レベルでエピタクシャル成長...
❏表面成長モードの原子ダイナミックスと表面電気伝導の発現機構の研究(06455007)
【研究テーマ】広領域
【研究種目】一般研究(B)
【研究期間】1994 - 1995
【研究代表者】井野 正三 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (70005867)
【キーワード】反射高速電子回折 / 走査トンネル顕微鏡 / 表面電気伝導 / エピタクシー / 半導体表面 (他6件)
【概要】我々はSi上の金属のエピタクシー過程について、RHEED(反射高速電子回折)、TRAXS(全反射角X線分光)、表面電気伝導の測定等の方法で構造、組成、物性の研究を行ってきた。RHEEDは逆格子を通しての構造研究に有力であり、STM(走査型トンネル顕微鏡)は実格子の研究に有力である。そこで我々は既設のRHEED-TRAXS装置にSTMを結合させ、上記現象の解明を試みることを目的とした。 平成6年度に...
【数物系科学】物理学：ダイマー ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏フェルミオン-ボゾン相互作用を通じた量子コヒーレント過程による固体表面構造操作(17540299)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2005 - 2008
【研究代表者】河合 伸 九州大学, 大学院・理学研究院, 准教授 (60204674)
【キーワード】固体表面 / 走査トンネル顕微鏡 / 構造操作 / 量子散乱 / 物性理論 (他23件)
【概要】走査トンネル顕微鏡(STM)を使った固体表面の構造操作について、機構を理論的に明らかにした。特に、STM探針から離れた表面原子操作について明らかにした。STMを使い半導体表面電子状態に注入された電子のコヒーレンス長について、フェルミオンである電子とボゾンである格子振動との相互作用を量子散乱機構としたコヒーレンス長の一般的表式を求め、ゲルマニューム表面でコヒーレンス長が長大になるバイアス電圧の存在を...
❏表面反応で構築した分子架橋構造とその物性(12450021)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2000 - 2002
【研究代表者】吉信 淳 東京大学, 物性研究所, 助教授 (50202403)
【キーワード】シリコン表面 / 光電子分光 / 走査型トンネル顕微鏡 / プラチナ表面 / 表面拡散 (他14件)
【概要】1.Si(100)表面と有機分子との相互作用 1,4-シクロヘキサジエン,シクロヘキセン,トリフルオロイソプロパノールなど分子吸着状態を高分解能電子エネルギー損失分光(HREELS),高分解能内殻光電子分光,走査型トンネル顕微鏡STMを用いて詳細に調べた 2.Si(100)表面の非対称ダイマーの反応性について (1)高分解能内殻光電子分光を用いてSi(100)表面のSi2Pレベルを測定し,30Kに...
❏STM/STSによるSi-Ge系ヘテロ構造成長過程の極微観察(04650596)
【研究テーマ】金属物性
【研究種目】一般研究(C)
【研究期間】1992 - 1993
【研究代表者】富取 正彦 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助手 (10188790)
【キーワード】走査型トンネル顕微鏡 / 走査型トンネル分光法 / Si(シリコン) / Ge(ゲルマニウム) / ダイマー (他9件)
【概要】Si(001)面に蒸着した少量のSi、またはGe原子の配列と電子状態をSTM/STSで捉えた。蒸着Si、Ge原子は(001)面上でダイマー列に沿った方向に優先的に2次元成長する。ダイマー列終端部の原子配列に注目し、Si、Geの成長機構を検討した。基板温度300℃で成長させると、ダイマー列終端部の列の延長線上で、1ダイマー分だけ離れた下地ダイマー列上にダイマーが配置され、また、もう1ダイマー分だけ離...
【数物系科学】物理学：走査トンネル分光 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏局所分光と電気伝導測定の融合：原子層超伝導に見られる異常金属相の解明に向けて(22H00292)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2022-04-01 - 2025-03-31
【研究代表者】長谷川 幸雄 東京大学, 物性研究所, 教授 (80252493)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / 原子層超伝導 / 二次元超伝導 / 走査トンネル分光
【概要】
❏極低温ＬＥＥＤ・ＳＴＭを用いた２次元量子流体・固体研究(22244042)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2010-04-01 - 2013-03-31
【研究代表者】福山 寛 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (00181298)
【キーワード】単原子層 / 量子液体・固体 / 超低温物理 / STM / LEED (他12件)
【概要】グラファイト表面に吸着したヘリウム3（3He）とヘリウム4（4He）の1原子層目と2原子層目の量子状態相図を比熱測定から研究し、従来の理論予想を覆し、2次元3He が超低密度の液体に自己凝集すること、3He と4Heの2層目に１層目に対して整合な固体相が存在することを発見した。後者は、恐らく零点格子欠陥を含む新奇な量子固体と考えられる。 グラファイト表面に吸着したクリプトンの1層目整合固相の初めて...
❏ナノサイズ超伝導体中の量子渦糸と近接効果の実空間観察(21360018)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】長谷川 幸雄 東京大学, 物性研究所, 准教授 (80252493)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / 走査トンネル分光 / メゾスコピック超伝導 / 薄膜超伝導 / 量子化磁束 (他9件)
【概要】励起状態でプロトン移動する化合物群を対象とし、固相で強く発光する新規な有機発光材料開発に向けた研究を行い、(1)強く発光する固体発光材料の新しい設計指針として、コンホメーション固定による無輻射失活抑制が有効、(2)プロトン移動後の基底・励起状態に対する置換基の電子効果の違いに基づき、多様な発光色を示す新規な有機発光材料を開発、(3)集積構造の違いを利用し、熱や加圧などの外部刺激で発光色変換が可能な...
【数物系科学】物理学：走査型トンネル分光法 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏超伝導・超流動体における、時間反転対称性をもつ量子渦の理論(17540314)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】加藤 雄介 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (20261547)
【キーワード】超伝導 / 超流動 / 量子渦 / 不純物効果 / アンデレーエフ束縛状態 (他17件)
【概要】時間反転対称性をもつ超伝導渦における不純物効果を調べるために、不純物効果とギャップ方程式の両方を自己無撞着に数値的に解き、超伝導渦まわりのエネルギーギャップの空間依存性の温度変化を調べた。その結果、カイラルP波超伝導体における渦糸まわりでは不純物効果が効かず、渦半径の収縮効果(Kramer-Pesch効果)が極低温まで観測され得ることを理論的に示すことが出来た.これは参照のために行ったS波超伝導渦...
❏超伝導磁束芯における新しい量子効果の探索(12450003)
【研究テーマ】応用物性・結晶工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2000 - 2001
【研究代表者】花栗 哲郎 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (40251326)
【キーワード】磁束フロー抵抗 / 電子比熱係数 / 表面インピーダンス / 走査型トンネル顕微鏡 / 高温超伝導体 (他13件)
【概要】本研究では、高温超伝導体、NbSe_2、YNi_2B_2Cといった、磁束芯の直径よりも準粒子の平均自由行程が長いクリーンな第二種超伝導体の磁束状態における電子状態を、表面インピーダンス測定、比熱測定、走査型トンネル電子顕微鏡(STM)による表面電子状態測定によって研究し、超伝導混合状態における新物性の探索を行った。 まず、熱的擾乱の影響を避けるため、0.5Kという極低温環境で動作する磁場中表面イン...
❏低温走査型トンネル分光による電子伝達蛋白質の物性研究(12874046)
【研究テーマ】物理学一般
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】2000 - 2001
【研究代表者】吉信 淳 東京大学, 物性研究所, 助教授 (50202403)
【キーワード】低温 / STM / IRAS / 走査型トンネル分光 / 赤外反射吸収分光 (他7件)
【概要】極低温IRAS/STM装置の立ち上げと最適化を前年度にひきつづき行った。STMモードでは約6Kを達成した。IRASモードではシャッターを一部開けるため、最低温度は、約11Kになるが、現在世界ではトップである。この温度領域で分子の吸着を行い、IRAS測定を行なった。プローブ分子としてはCOを用い、Pt(997)ステップ面でのCOの吸着位置、表面マイグレーションを観測して、評価した。一方STM装置は、...
【数物系科学】物理学：低温物性 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏極低温ＬＥＥＤ・ＳＴＭを用いた２次元量子流体・固体研究(22244042)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2010-04-01 - 2013-03-31
【研究代表者】福山 寛 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (00181298)
【キーワード】単原子層 / 量子液体・固体 / 超低温物理 / STM / LEED (他12件)
【概要】グラファイト表面に吸着したヘリウム3（3He）とヘリウム4（4He）の1原子層目と2原子層目の量子状態相図を比熱測定から研究し、従来の理論予想を覆し、2次元3He が超低密度の液体に自己凝集すること、3He と4Heの2層目に１層目に対して整合な固体相が存在することを発見した。後者は、恐らく零点格子欠陥を含む新奇な量子固体と考えられる。 グラファイト表面に吸着したクリプトンの1層目整合固相の初めて...
❏走査トンネル顕微鏡高時間分解能測定による超伝導渦糸ダイナミクスの研究(19340096)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】西田 信彦 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (50126140)
【キーワード】超伝導 / 量子渦糸 / 走査トンネル顕微鏡 / 渦糸クリープ / 超伝導量子渦糸 (他11件)
【概要】極低温(0.16K)・高磁場(15T)ではたらく走査トンネル顕微鏡を開発、これを用いて、磁場4Tまで、温度0.4K、4.2Kにおいて第2種超伝導体YNi2B2Cの超伝導渦糸の磁場勾配を駆動力とする渦糸集団運動を可視化し、動画を作ることに成功した。渦糸格子の刃状転位が、渦糸束の大きさを決め、渦糸集団運動に重要な働きをしていることを、走査トンネル顕微鏡による実空間・実時間測定により初めて明らかにした。...
【数物系科学】物理学：半導体表面 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏ナノスケール表面改質のためのイオン照射下高温STM観察(11450019)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1999 - 2001
【研究代表者】大泊 巌 早稲田大学, 理工学部, 教授 (30063720)
【キーワード】シリコン / イオン照射 / 表面改質 / 走査トンネル顕微鏡 / 半導体表面 (他8件)
【概要】1.イオン照射によるSi表面の改質効果解明の推進 高温超高真空STM/低速イオン銃複合装置を作製し、Arイオンを照射したSi表面をリアルタイムで高温STM観察し、1個のArイオンによって形成された表面改質サイトの形状変化を多数調べた。その結果、サイズの大きいイオン照射痕の多くは、熱処理によって表面のダイマー列に沿った辺を持つ正六角形に整形されることなどが明らかになった。イオン照射欠陥回復過程の基板...
❏表面成長モードの原子ダイナミックスと表面電気伝導の発現機構の研究(06455007)
【研究テーマ】広領域
【研究種目】一般研究(B)
【研究期間】1994 - 1995
【研究代表者】井野 正三 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (70005867)
【キーワード】反射高速電子回折 / 走査トンネル顕微鏡 / 表面電気伝導 / エピタクシー / 半導体表面 (他6件)
【概要】我々はSi上の金属のエピタクシー過程について、RHEED(反射高速電子回折)、TRAXS(全反射角X線分光)、表面電気伝導の測定等の方法で構造、組成、物性の研究を行ってきた。RHEEDは逆格子を通しての構造研究に有力であり、STM(走査型トンネル顕微鏡)は実格子の研究に有力である。そこで我々は既設のRHEED-TRAXS装置にSTMを結合させ、上記現象の解明を試みることを目的とした。 平成6年度に...
【数物系科学】物理学：鉄系超伝導体 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏鉄系超伝導体における超伝導ギャップの位相構造の解明(24340089)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】花栗 哲郎 独立行政法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, チームリーダー (40251326)
【キーワード】鉄系超伝導体 / 走査型トンネル顕微鏡 / 超伝導ギャップ / 準粒子干渉効果 / BCS-BECクロスオーバー (他10件)
【概要】分光イメージング走査型トンネル顕微鏡を用いて、鉄系超伝導体LiFeAsとFeSeの超伝導ギャップと電子状態を調べた。LiFeAsでは、いくつかの欠陥が超伝導ギャップ内に準粒子束縛状態を形成することを見出した。FeSeに関しては、双晶境界が時間反転対称性を破る特異な超伝導状態を誘起している可能性を指摘した。また、準粒子干渉効果からバンド分散を決定し、FeSeの有効Fermiエネルギーが10 meV以...
❏局所マイクロ波複素伝導度測定を用いた量子凝縮相の新しいダイナミクスの研究(23244070)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】前田 京剛 東京大学, 総合文化研究科, 教授 (70183605)
【キーワード】マイクロ波 / マイクロ波顕微鏡 / STM / 鉄系超伝導体 / 電気伝導度分布 (他28件)
【概要】液体ヘリウム中で動作する，STMも同時に兼ね備えたマイクロ波顕微鏡（同軸共振器タイプ，動作周波数 10.7 GHz）を開発した。これを用いて，鉄系超伝導体KxFe2Se2単結晶において，電気伝導度の空間分布を取得することに初めて成功し，網目状の部分が超伝導領域であることを直接示すことができた。また，この過程で，表面の粗さがマイクロ波共振特性に与える影響を取り除く走査方法を見出した。これら伝導度の空...
【数物系科学】物理学：反射高速電子回折(RHEED) ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏Si(111)-7×7構造自己組織化過程における不純物原子の影響(09450022)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1997 - 1998
【研究代表者】大泊 巌 早稲田大学, 理工学部, 教授 (30063720)
【キーワード】Si(111)7×7 / ナノ構造 / 自己組織化 / 表面改質 / STM (他11件)
【概要】1) 7×7再構成に及ぼす酸素の影響 異なる基板温度、酸素分圧下でレーザー照射後のSi(111)7×7再構成の過渡現象を比較した。低い温度、高い酸素分圧ほど、7×7構造の成長が抑制された。また、この成長の抑制は7×7に相転移していない無秩序領域の優先的な酸化によるものであることをSTMのその場観察で明らかにした。 酸素含有量の異なる2つのSi基板を3つの冷却速度で急冷し、表面に形成される7×7領域...
❏レーザーMBEによる無機人工格子材料の創成と物性の研究(07405055)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1995 - 1997
【研究代表者】川合 知二 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (20092546)
【キーワード】レーザーMBE / 無機人工格子 / 原子層積層 / 酸化物結晶成長 / RHEED (他7件)
【概要】平成7年度からの研究結果をもとに、以下のような研究を行い成果を得た。 1。前二年間で蓄積した人工格子結晶成長のガイドラインを酸化物のみならずカルコゲナイド(Se,Te化物)に拡張し、計算科学の手法を併せ用いるころにより、人工格子材料創成の基本原理を確立した。 2。物性発現と人工格子構造との関係:設計して形成した人工構造において、構造パラメータと物性との関係を明らかにした。誘電特性においては、積層周...
❏表面成長モードの原子ダイナミックスと表面電気伝導の発現機構の研究(06455007)
【研究テーマ】広領域
【研究種目】一般研究(B)
【研究期間】1994 - 1995
【研究代表者】井野 正三 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (70005867)
【キーワード】反射高速電子回折 / 走査トンネル顕微鏡 / 表面電気伝導 / エピタクシー / 半導体表面 (他6件)
【概要】我々はSi上の金属のエピタクシー過程について、RHEED(反射高速電子回折)、TRAXS(全反射角X線分光)、表面電気伝導の測定等の方法で構造、組成、物性の研究を行ってきた。RHEEDは逆格子を通しての構造研究に有力であり、STM(走査型トンネル顕微鏡)は実格子の研究に有力である。そこで我々は既設のRHEED-TRAXS装置にSTMを結合させ、上記現象の解明を試みることを目的とした。 平成6年度に...
【数物系科学】物理学：グラファイト ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏極低温ＬＥＥＤ・ＳＴＭを用いた２次元量子流体・固体研究(22244042)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2010-04-01 - 2013-03-31
【研究代表者】福山 寛 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (00181298)
【キーワード】単原子層 / 量子液体・固体 / 超低温物理 / STM / LEED (他12件)
【概要】グラファイト表面に吸着したヘリウム3（3He）とヘリウム4（4He）の1原子層目と2原子層目の量子状態相図を比熱測定から研究し、従来の理論予想を覆し、2次元3He が超低密度の液体に自己凝集すること、3He と4Heの2層目に１層目に対して整合な固体相が存在することを発見した。後者は、恐らく零点格子欠陥を含む新奇な量子固体と考えられる。 グラファイト表面に吸着したクリプトンの1層目整合固相の初めて...
❏非晶質半導体薄膜成長初期過程の原子レベル解析(07855004)
【研究テーマ】応用物性・結晶工学
【研究種目】奨励研究(A)
【研究期間】1995
【研究代表者】川崎 雅司 東京工業大学, 工業材料研究所, 助手 (90211862)
【キーワード】非晶質半導体 / アモルファスシリコン / AFM / STM / グラファイト (他8件)
【概要】本研究では、薄膜トランジスターや太陽電池デバイスに用いられている水素化アモルファスシリコン(a-Si:H)薄膜の初期成長過程を、原子レベルでの評価が可能なX線光電子分光法(XPS)、原子間力顕微鏡(AFM)、走査型トンネル顕微鏡(STM)を用いて解析し、表面反応の理解および制御を行った。 a-Si:H薄膜の作製において、シランガスを水素ガスで希釈し、グラファイト基板上の初期成長観察を行い、水素希釈...
❏角度分解型トンネリングによるフェルミ面の異方性測定法の研究(62540251)
【研究テーマ】固体物性
【研究種目】一般研究(C)
【研究期間】1987 - 1989
【研究代表者】尾崎 肇 早稲田大学, 理工学部, 教授 (10063679)
【キーワード】トンネル分光法 / フェルミ面 / 異方性 / 1TーTaS_2 / CDWギャップ (他17件)
【概要】本研究は、結晶のフェルミ面の異方性を観測する手段として、角度分解型トンネル分光法を提案した。そして、この方法を用いて。層状構造物質1TーTaS_2のフェルミ面にできた電荷密度波(CDW)によるエネルギ-ギャップの異方性を観測することに成功した。 二つの結晶の平坦な劈開面を、一定の間隔dで平行に配置し、両者間にバイアス電圧を印加するときに流れるトンネル電流は、結晶の格子定数aがdに比べてa<d...
【数物系科学】物理学：光電子分光 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏陽電子と光子を用いた量子ビーム協奏利用によるディラック電子系ボロフェンの研究(19H04398)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】高山 あかり 早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (70722338)
【キーワード】ボロフェン / 陽電子回折 / 光電子分光 / 構造解析 / TRHEPD (他6件)
【概要】本研究は，2次元ディラック電子系を示す単元素単原子層ボロフェンについて，全反射高速陽電子回折(TRHEPD)法を用いた構造決定を行った。Ag単結晶上のχ3-ボロフェンの構造解析では、バックリングがない平坦なシート構造かつボロフェン特有の三角格子を持つ構造であると決定し、Ag基板とボロフェンシートの相互作用が弱いということを見出した。また、Al基板上のハニカムボロフェンの構造解析から先行研究で提案さ...
❏ビスマス原子による黒リン構造層状物質の電子状態(17K05493)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】中辻 寛 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (80311629)
【キーワード】表面電子状態 / ビスマス超薄膜 / 光電子分光 / 走査トンネル顕微鏡 / 表面・界面物性
【概要】黒リン(BP-like)構造をもつBi(110)超薄膜は、2次元トポロジカル絶縁体の電子物性が予測される興味深い系である。本研究ではシリコン基板上に作製したBi(110)超薄膜の構造と電子状態を角度分解光電子分光と走査トンネル顕微鏡を用いて系統的に調べ、8原子層程度以下の薄膜内部の構造がBP-likeであること、基板からの電荷移動によりホールドープされていること、Biを100 K程度で蒸着後に室温...
❏表面電子励起状態および吸着子のダイナミクス(21244048)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】小森 文夫 東京大学, 物性研究所, 教授 (60170388)
【キーワード】グラフェン / ゲルマニウム表面 / 電子状態 / 走査トンネル顕微鏡 / 光電子分光 (他7件)
【概要】固体表面に局在した低次元電子状態を対象に、表面原子および電子状態の知識を基礎として、電子と原子の動き方を調べる研究を行った。新たに創製した1次元的なナノ構造をもつ表面系では、それらの電子状態分布と電子運動量の緩和時間に一軸性の異方性があることをみいだした。表面電子系が局所的にエネルギーを受け取り、そのエネルギーが表面原子系に移り、その振動を引き起こし、最終的に表面原子移動に至ることを明らかにした。...
【数物系科学】物理学：ナノカンチレバー ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏ナノメートルオーダの機械振動子の作製と、それを用いた質量と場の検出(11305003)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1999 - 2001
【研究代表者】川勝 英樹 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (30224728)
【キーワード】afm / spm / ナノカンチレバー / カスペクトロスコピー / マルチプローブ (他12件)
【概要】1)数ミクロンからサブミクロンオーダの単結晶シリコンカンチレバーで、先端に探針を有するもののさらなる小型化に成功した. シリコンの結晶方位による異方性を用いてカンチレバーと探針を形成しているため、極めて精度の高い作製が可能となった.小さいものでは、長さ2ミクロン、固有振動数40MHz、Q値10000のものを実現した.他に、固有振動数10MHz、Q値18000のものも実現した.上記作製例では、前年度...
❏静電力による走査型力顕微鏡の力制御(09875018)
【研究テーマ】応用物理学一般
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】1998 - 1999
【研究代表者】川勝 英樹 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (30224728)
【キーワード】STM / AFM / 制御 / カンチレバー / 振動子 (他8件)
【概要】本研究では、走査型力顕微鏡における、静電力による力制御の実現を目的としている.本研究で実施した内容を以下に列挙する. (i) 平板コンデンサ型静電アクチュエータのシミュレーション、 (ii) 櫛形電極型静電アクチュエータのシミュレーション、 (iii) 比例微分系制御系のシミュレーション (iv) 櫛形電極式プローブの設計 (v) ナノメートルオーダの機械振動子の設計 (vi) ナノメートルオーダ...
❏結晶格子を基準スケールとした三次元測定器(09355013)
【研究テーマ】計測・制御工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1997 - 1999
【研究代表者】川勝 英樹 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (30224728)
【キーワード】AFM / STM / 測長 / 結晶格子 / トライポロジー (他7件)
【概要】結晶格子の周期性を基準に用いて位置決めや測長・変位計測を行う手法を研究した.結晶を検出する手段として走査型トンネル顕微鏡(Scanning Tunneling Microscope,以下STM)および原子間力顕微鏡(Atomic Force Microscope,以下AFM)を試した.今年度は大気中てもAFMで容易に結晶の周期性を観察できるマイカ(雲母)およびグラファイトを用いた実験を行った。まず...
【数物系科学】物理学：ナノ分解能 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏差周波励起ナノスペクトロスコピーの原理解明(17201023)
【研究テーマ】ナノ材料・ナノバイオサイエンス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2005 - 2008
【研究代表者】前田 康二 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (10107443)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / 赤外吸収 / 非線形光学 / ナノ分解能 / 光電場増強 (他12件)
【概要】走査トンネル顕微鏡(STM)の探針直下に波長の異なるレーザー光を照射すると局所的に発生する差周波光に対するSTM電流の応答を用いてナノ空間分解能で赤外吸収分光を行う新しい顕微分光法として、フーリエ変換(FT)干渉計に通し多波長同時変調した広帯域・超短パルススーパーコンティニュウム光を照射光に用いるシステムを構築し実験を行ったところ、差周波発生した赤外光が試料に吸収されたためと解釈できるFTスペクト...
❏トンネルギャプ差周波発生赤外光を用いた単一分子STMナノスペクトロスコピー(14350017)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2002 - 2004
【研究代表者】前田 康二 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (10107443)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / 赤外吸収 / 分子振動 / 非線形光学 / ナノ分解能 (他9件)
【概要】走査トンネル顕微鏡(STM)のトンネルギャップに異なる波長のレーザ光を照射することにより、超高強度の差周波赤外光を探針直下に発生させ、単一分子の赤外吸収をSTM探針で検出するナノ分解能顕微分光手法(STM-DFG法)の開発を試みた。 1.STM探針による光電場増強(FE)効果の測定:非線形I-V特性に起因して近赤外域光照射に伴いSTMトンネル電流に整流電流が流れることをグラファイト試料で確認した。...
【数物系科学】物理学：強相関電子系 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏LaAlO3/SrTiO3ヘテロ構造の原子スケール電子状態(26246022)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】一杉 太郎 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (90372416)
【キーワード】酸化物表面 / 界面 / 走査プローブ顕微鏡 / 走査トンネル顕微鏡 / ペロブスカイト (他21件)
【概要】遷移金属酸化物は、通常の半導体には見られない多彩な機能を示すことから、次世代エレクトロニクス材料として活発な研究が展開されている。近年、酸化物作製技術が急速に発展したことにより、原子レベルで急峻な界面を有する薄膜やヘテロ構造の作製が可能になり、新しい物性・機能が見出されている。このような酸化物薄膜やヘテロ構造が示す機能の探求・解明のためには、酸化物薄膜について、電子状態評価を原子レベル空間分解能で...
❏強相関系超伝導体の1K以下における走査トンネル分光(12740206)
【研究テーマ】固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
【研究種目】奨励研究(A)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】金子 真一 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (40301171)
【キーワード】強相関電子系 / 走査トンネル顕微鏡 / 走査トンネル分光
【概要】本研究は、強相関系超伝導体の電子状態を調べるために^3Heを用いた走査トンネル顕微鏡を用いて1K以下の低温において走査トンネル分光をおこなうものである。我々の研究グループではこれまでに温度が0.45K、磁場が6Tまでの状況で操作することのできる走査トンネル顕微鏡を開発している。この装置を用い、またロックイン増幅器を用いて精密に微分伝導度を測定することにより強相関系超伝導体の準粒子状態密度を調べた。...
【数物系科学】物理学：微分コンダクタンス ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏フェルミオン-ボゾン相互作用を通じた量子コヒーレント過程による固体表面構造操作(17540299)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2005 - 2008
【研究代表者】河合 伸 九州大学, 大学院・理学研究院, 准教授 (60204674)
【キーワード】固体表面 / 走査トンネル顕微鏡 / 構造操作 / 量子散乱 / 物性理論 (他23件)
【概要】走査トンネル顕微鏡(STM)を使った固体表面の構造操作について、機構を理論的に明らかにした。特に、STM探針から離れた表面原子操作について明らかにした。STMを使い半導体表面電子状態に注入された電子のコヒーレンス長について、フェルミオンである電子とボゾンである格子振動との相互作用を量子散乱機構としたコヒーレンス長の一般的表式を求め、ゲルマニューム表面でコヒーレンス長が長大になるバイアス電圧の存在を...
❏機能性半導体探針を有する新しい走査トンネル顕微鏡による電子エネルギ分光計測(09650381)
【研究テーマ】電子デバイス・機器工学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1997 - 1998
【研究代表者】高橋 琢二 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教授 (20222086)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / 半導体探針 / レーザ光照射 / 光励起キャリア / 表面空乏化 (他12件)
【概要】本年度は、探針に適した半導体材料を探ることを目的として、表面が自己形成InAs量子ドットで覆われたn-GaAsの表面近傍の電気特性を、レーザ光照射下でのSTM/STS測定、および導電性探針を有するAFMによる静電引力計測を通じて評価した。 ・ 自己形成InAs量子ドットで覆われたn-GaAs表面の電気的特性をレーザ光照射下でのSTM/STS測定で評価した。その結果、InAsドットの近傍では光応答信...
❏レーザ光照射・走査型プローブ顕微鏡を用いた半導体極微細構造の特性評価(08650368)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1996
【研究代表者】高橋 琢二 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教授 (20222086)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / 表面光電位効果 / 微分コンダクタンス / 表面空乏層 / フォトキャリア (他6件)
【概要】1.レーザ光照射下において、キャリア密度5×10^<16>,3×10^<17>、1×10^<18>cm^<-3>の3種類のn型GaAs試料でのトンネル電流-電圧スペクトルを走査トンネル顕微鏡(STM)を用いて測定し、微分コンダクタンスの光変調効果を調べた。その結果、すべての試料において明瞭な表面光電位効果がみられた。また、低キャリア密度の試料ほど表面...
【数物系科学】物理学：高温超伝導体 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏分光実験手法を組合せた高温超伝導体におけるキャリアのダイナミックスと構造の研究(13750771)
【研究テーマ】無機工業化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】笹川 崇男 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助手 (30332597)
【キーワード】高温超伝導体 / 反強磁性絶縁体 / 単結晶 / 光学反射率 / 角度分解光電子分光 (他9件)
【概要】高温超伝導メカニズム解明を目指して、高温超伝導の発現舞台となっている2次元CuO_2面について、フェルミ準位近傍の低エネルギー領域の電子構造およびダイナミックスに関する知見を得るための実験を行ってきた。本研究の特色は、(1)精密化学組成制御した一連の高温超伝導体単結晶試料の作製、(2)光学スペクトル、走査トンネル顕微鏡/分光(STM/STS)、そして角度分解光電子分光(ARPES)という種々の分光...
❏超伝導磁束芯における新しい量子効果の探索(12450003)
【研究テーマ】応用物性・結晶工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2000 - 2001
【研究代表者】花栗 哲郎 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (40251326)
【キーワード】磁束フロー抵抗 / 電子比熱係数 / 表面インピーダンス / 走査型トンネル顕微鏡 / 高温超伝導体 (他13件)
【概要】本研究では、高温超伝導体、NbSe_2、YNi_2B_2Cといった、磁束芯の直径よりも準粒子の平均自由行程が長いクリーンな第二種超伝導体の磁束状態における電子状態を、表面インピーダンス測定、比熱測定、走査型トンネル電子顕微鏡(STM)による表面電子状態測定によって研究し、超伝導混合状態における新物性の探索を行った。 まず、熱的擾乱の影響を避けるため、0.5Kという極低温環境で動作する磁場中表面イン...
【数物系科学】物理学：表面超構造 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏4探針走査トンネル顕微鏡の開発とナノメータ・スケール表面電気伝導の研究(12355003)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2000 - 2002
【研究代表者】長谷川 修司 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (00228446)
【キーワード】擬1次元系 / 4探針プローブ / カーボンナノチューブ / 走査電子顕微鏡 / 表面電気伝導 (他11件)
【概要】(1)超高真空槽内で、走査電子顕微鏡で観察しながら4探針を独立駆動できる4探針走査トンネル顕微鏡を製作・完成させた。トンネル電流をモニターしながら4探針を同時に自動接近させてトンネル接触状態にすることが可能となった。これにより、表面原子配列を破壊することなく探針を試料表面に接触させて電気伝導を測定することができる。また、単原子高さのステップを明瞭に走査トンネル顕微鏡像中で観察できるようになった。そ...
❏表面構造及びそのドメイン構造と表面電気伝導の制御(07455018)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1995 - 1996
【研究代表者】長谷川 修司 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (00228446)
【キーワード】シリコン / 表面超構造 / 表面電気伝導 / 走査トンネル顕微鏡 / 蒸着 (他9件)
【概要】1.室温に保ったSi(111)-√3×√3-Ag表面上にさらにAg原子を蒸着すると、2次元ガス相を形成して表面電気伝導度を著しく高めることを昨年度見いだした。今年度は、その機構を解明することができた。つまり、2次元ガス相のAg原子が電子を基板表面に供出し、√3×√3-Ag表面超構造の表面電子準位バンドにその電子が入り、その結果、その表面電子準位バンドを介した伝導度が向上するのである。表面空間電荷層...
❏エピタクシャル成長のメカニズムとコヒーレント超薄膜の物性(07044133)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】国際学術研究
【研究期間】1995 - 1997
【研究代表者】八木 克道 東京工業大学, 理学部, 教授 (90016072)
【キーワード】シリコン表面 / 相転移 / 吸着構造 / 高指数面 / SPA-LEED (他14件)
【概要】この研究プログラムで今年度次のような成果が得られた。 1)Au吸着誘起Si表面の構造相転移を観察し、表面構造中のSi原子密度を測定すると同時にSi(111)微斜面においてファセット形成を見出した。 2)上記の発展として、[110]晶帯でのAu吸着誘起ファセット形成とその相転移、吸着量、熱処理温度依存性等を見出した。 3)Si(001)面でのAu吸着誘起ファセット形成過程を日独で共同してSPA-LE...
【数物系科学】物理学：表面電気伝導 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏低温走査トンネルポテンショメトリー法による非局所電気伝導の実空間観察(16K04956)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】浜田 雅之 東京大学, 物性研究所, 技術専門職員 (00396920)
【キーワード】走査トンネルポテンショメトリ / 表面状態伝導 / 表面電気伝導 / 表面電位測定 / 走査プローブ顕微鏡 (他11件)
【概要】現有の低温動作型のSTM（走査トンネル顕微鏡）に我々がこれまでに確立したSTP(走査トンネルポテンショメトリ)手法を導入し、その低温測定を行う上で必要となる技術・装置の開発を行った。その性能評価として、絶縁体基板である酸化膜被覆シリコン基板上に金薄膜を作成し、それを10Kで低温STP測定を試みたところ、表面平行方法に流した電流方向に対応した電位像を取得することができた。これは、我々が立ち上げた低温...
❏グリーン関数STMの開発とそれによるナノ電子輸送ダイナミクスの研究(15106001)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2003 - 2006
【研究代表者】長谷川 修司 東京大学, 大学院・理学系研究科, 准教授 (00228446)
【キーワード】表面・界面物性 / 走査プローブ顕微鏡 / 物性実験 / 電子顕微鏡 / ナノ材料 (他14件)
【概要】1. 極低温4探針型STM(グルーン関数STM)装置システムの開発・建設 これは次のような性能を持つ:(a)超高真空中で稼動し、走査電子顕微鏡と結合して4探針の配置をナノメータスケールで観察できる。(b)試料および探針を7Kまで冷却でき、その温度を20時間維持できる。(c)それぞれの探針で原子分解能のSTM像観察が可能。(d)統合型コントローラによって1台のPCで4本の探針を有機的に駆動・制御でき...
❏4探針走査トンネル顕微鏡の開発とナノメータ・スケール表面電気伝導の研究(12355003)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2000 - 2002
【研究代表者】長谷川 修司 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (00228446)
【キーワード】擬1次元系 / 4探針プローブ / カーボンナノチューブ / 走査電子顕微鏡 / 表面電気伝導 (他11件)
【概要】(1)超高真空槽内で、走査電子顕微鏡で観察しながら4探針を独立駆動できる4探針走査トンネル顕微鏡を製作・完成させた。トンネル電流をモニターしながら4探針を同時に自動接近させてトンネル接触状態にすることが可能となった。これにより、表面原子配列を破壊することなく探針を試料表面に接触させて電気伝導を測定することができる。また、単原子高さのステップを明瞭に走査トンネル顕微鏡像中で観察できるようになった。そ...
【数物系科学】物理学：表面電子状態 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏ビスマス原子による黒リン構造層状物質の電子状態(17K05493)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】中辻 寛 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (80311629)
【キーワード】表面電子状態 / ビスマス超薄膜 / 光電子分光 / 走査トンネル顕微鏡 / 表面・界面物性
【概要】黒リン(BP-like)構造をもつBi(110)超薄膜は、2次元トポロジカル絶縁体の電子物性が予測される興味深い系である。本研究ではシリコン基板上に作製したBi(110)超薄膜の構造と電子状態を角度分解光電子分光と走査トンネル顕微鏡を用いて系統的に調べ、8原子層程度以下の薄膜内部の構造がBP-likeであること、基板からの電荷移動によりホールドープされていること、Biを100 K程度で蒸着後に室温...
❏ゲルマニウム基板上に構築した金属ナノワイヤ構造とその電子物性(22710095)
【研究テーマ】ナノ構造科学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2010 - 2011
【研究代表者】中辻 寛 東京大学, 物性研究所, 助教 (80311629)
【キーワード】表面物性 / ナノ構造物性 / 低次元系 / 表面電子状態 / 角度分解光電子分光 (他9件)
【概要】本研究では、半導体基板上に形成されるナノ構造として、ゲルマニウム(001)および(111)表面に金を1原子層程度蒸着することで形成されるナノワイヤ(1次元)構造および2次元構造について、その原子構造と電子状態を明らかにした。ナノワイヤ構造においては、構造から予測される1次元電子系ではなく、ワイヤ垂直方向に小さい有効質量をもつ金属的な表面状態があることを明らかにした。また2次元構造においては、大きな...
❏グリーン関数STMの開発とそれによるナノ電子輸送ダイナミクスの研究(15106001)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2003 - 2006
【研究代表者】長谷川 修司 東京大学, 大学院・理学系研究科, 准教授 (00228446)
【キーワード】表面・界面物性 / 走査プローブ顕微鏡 / 物性実験 / 電子顕微鏡 / ナノ材料 (他14件)
【概要】1. 極低温4探針型STM(グルーン関数STM)装置システムの開発・建設 これは次のような性能を持つ:(a)超高真空中で稼動し、走査電子顕微鏡と結合して4探針の配置をナノメータスケールで観察できる。(b)試料および探針を7Kまで冷却でき、その温度を20時間維持できる。(c)それぞれの探針で原子分解能のSTM像観察が可能。(d)統合型コントローラによって1台のPCで4本の探針を有機的に駆動・制御でき...
【数物系科学】物理学：超流動 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏超伝導・超流動体における、時間反転対称性をもつ量子渦の理論(17540314)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】加藤 雄介 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (20261547)
【キーワード】超伝導 / 超流動 / 量子渦 / 不純物効果 / アンデレーエフ束縛状態 (他17件)
【概要】時間反転対称性をもつ超伝導渦における不純物効果を調べるために、不純物効果とギャップ方程式の両方を自己無撞着に数値的に解き、超伝導渦まわりのエネルギーギャップの空間依存性の温度変化を調べた。その結果、カイラルP波超伝導体における渦糸まわりでは不純物効果が効かず、渦半径の収縮効果(Kramer-Pesch効果)が極低温まで観測され得ることを理論的に示すことが出来た.これは参照のために行ったS波超伝導渦...
❏超流動ヘリウム薄膜におけるジョセフソン効果(09640420)
【研究テーマ】固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1997 - 1998
【研究代表者】白濱 圭也 東京大学, 物性研究所, 助手 (70251486)
【キーワード】ジョセフリン効果 / 薄膜 / 超流動 / ヘリウム4 / ジョセフソン効果 (他9件)
【概要】本研究は、超流動ヘリウム4薄膜において新しいタイプのジョセフソン接合を作製することを目指して行われた。超流動ヘリウム4のジョセフソン接合としてどのような実験系が考えられるか、さらにそれらの系でのジョセフソン効果の観測によりどのような興味深い物理が期待されるか、について、理論的考察を行った。液体ヘリウムが電荷を持たないことから、超伝導のジョセフソン効果とは異なる種々の現象が観測されうることを予想した...
【数物系科学】物理学：磁気抵抗 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏ツイン・マイクロ4端子プローブによる表面ナノ構造体の磁気輸送現象研究(18360018)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】松田 巌 東京大学, 物性研究所, 准教授 (00343103)
【キーワード】表面 / 薄膜 / ナノ / 磁気伝導 / 磁気抵抗 (他9件)
【概要】本研究では独立駆動型のマルチプローブによる表面磁気抵抗測定装置を世界に先駆けて開発した。本システムを用いれば (i)超高真空(10-^11~10^-10Torr)、(ii)強磁場(7T)、(iii)低温(<10K)の実験条件下での磁気抵抗測定が可能であり、また設置されたツイン・プローブステージでは測定対象に応じて、STM 探針、マイクロ4端子プローブ、マルチ配置用マクロプローブを超高真空下で...
❏極低温走査トンネル顕微鏡によって作られる金属ナノワイヤーの量子化された電気伝導(12440097)
【研究テーマ】固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2000 - 2001
【研究代表者】小森 文夫 東京大学, 物性研究所, 助教授 (60170388)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / ナノワイヤー / 量子化コンダクタンス / 極低温 / 超高真空 (他11件)
【概要】金属表面に走査トンネル顕微鏡(STM)の金属探針の先端を接触させた後に、表面と探針との距離を離すと、表面と探針の間に原子サイズの金属細線が形成できる。このとき、細線を構成する原子自体のスピンまで含めた電子状態の違いと原子配列の微細な変化に起因して、多様な電気伝導が観測される。本研究では、超高真空中の清浄な金属表面とSTM探針との間に形成される各種金属細線の電気伝導を、広い温度範囲で測定する方法を開...
【数物系科学】物理学：量子渦 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏局所マイクロ波複素伝導度測定を用いた量子凝縮相の新しいダイナミクスの研究(23244070)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】前田 京剛 東京大学, 総合文化研究科, 教授 (70183605)
【キーワード】マイクロ波 / マイクロ波顕微鏡 / STM / 鉄系超伝導体 / 電気伝導度分布 (他28件)
【概要】液体ヘリウム中で動作する，STMも同時に兼ね備えたマイクロ波顕微鏡（同軸共振器タイプ，動作周波数 10.7 GHz）を開発した。これを用いて，鉄系超伝導体KxFe2Se2単結晶において，電気伝導度の空間分布を取得することに初めて成功し，網目状の部分が超伝導領域であることを直接示すことができた。また，この過程で，表面の粗さがマイクロ波共振特性に与える影響を取り除く走査方法を見出した。これら伝導度の空...
❏超伝導・超流動体における、時間反転対称性をもつ量子渦の理論(17540314)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】加藤 雄介 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (20261547)
【キーワード】超伝導 / 超流動 / 量子渦 / 不純物効果 / アンデレーエフ束縛状態 (他17件)
【概要】時間反転対称性をもつ超伝導渦における不純物効果を調べるために、不純物効果とギャップ方程式の両方を自己無撞着に数値的に解き、超伝導渦まわりのエネルギーギャップの空間依存性の温度変化を調べた。その結果、カイラルP波超伝導体における渦糸まわりでは不純物効果が効かず、渦半径の収縮効果(Kramer-Pesch効果)が極低温まで観測され得ることを理論的に示すことが出来た.これは参照のために行ったS波超伝導渦...
【数物系科学】地球惑星科学：物性実験 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏表面・極薄超伝導体の走査トンネルポテンショメトリ測定(16K13683)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】平原 徹 東京工業大学, 理学院, 准教授 (30451818)
【キーワード】超伝導 / 超薄膜 / 走査トンネル顕微鏡 / 表面・界面物性 / 物性実験
【概要】本研究では空間分解可能な電気伝導測定を用いて、表面・極薄超伝導体の高い臨界電流の起源を解明することを最終目的とした。そのために、まず高品質の単一ユニットセル(1UC)超伝導FeSe超薄膜を作製する条件を探索した。そして基板を520℃で加熱しFeとSeを共蒸着することで、ドメインの大きい1UCFeSe薄膜を作製できることを走査トンネル顕微鏡(STM)観察により明らかにした。一方、5Kでの走査トンネル...
❏走査プローブ顕微鏡による空間反転対称性の破れた表面超伝導体の特異な物性解明(15H05453)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】平原 徹 東京工業大学, 理学院, 准教授 (30451818)
【キーワード】超伝導 / 走査トンネル顕微鏡 / ラシュバ効果 / 物性実験 / 表面・界面 (他7件)
【概要】本研究ではSrTiO3(001)基板(STO)の表面超構造と、その上に成長させた単一ユニットセルFeSeの超伝導特性の関係を走査トンネル顕微鏡/分光測定を用いて調べた。反射高速電子回折観察を行いながらSTO基板の加熱温度を変化させることで、STOの表面超構造を2×1と√2×√2に作り分けることに成功した。さらにこの表面超構造が、上に成長させたFeSeを介して観察できることがわかり、超伝導ギャップの...
❏単原子層半導体新物質「シリゲルマネン」の創生とその機能制御(26286048)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】平山 博之 東京工業大学, 理学院, 教授 (60271582)
【キーワード】シリセン / ゲルマネン / グラフェン / ヘキサゴナル窒化ホウ素 / 銀 (他11件)
【概要】シリセンやゲルマネンなどのIV族単原子層物質は、基板へのエピタキシャル成長によってのみ形成可能である。しかしシリセン成長基板として使われるAg(111)表面ではシリコン原子と銀原子の交換を伴う複雑な過程により成長が進行すること、および銀基板との強い電子相互作用のため、成長したシリセンのDirac電子状態が破壊されてしまうことが明らかになった。こうした問題を解決するためには、電子相互作用の小さな成長...
【数物系科学】地球惑星科学：元素分析 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏放射光励起STMの開発と元素分析・スピン観察への応用(14350016)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2002 - 2003
【研究代表者】長谷川 幸雄 東京大学, 物性研究所, 助教授 (80252493)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / 内殻励起 / 放射光 / 元素分析
【概要】現有の走査トンネルユニットを利用して、それに対応しかつ放射光ビームラインのスペースにフィットするような除振システム・超高真空システムを立ち上げ、放射光照射下かつ超高真空下でSTM像が観察できるシステムを開発した。放射光施設内は電気的ノイズ・振動ノイズの点でSTMにとって必ずしも適した環境ではないが、除振対策・電気ノイズ対策を十分に取ることにより、放射光ビームライン取り付け時におけるシリコン清浄表面...
❏X線誘起トンネル電流による走査トンネル顕微鏡での元素分析(元素分析STMの開発)(12305008)
【研究テーマ】応用物理学一般
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2000 - 2001
【研究代表者】桜井 利夫 (櫻井 利夫) 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (20143539)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / X線照射 / 元素分析 / 走査トンネル / 超小型走査トンネル顕微鏡 (他7件)
【概要】超高真空STM装置を開発し、高エネルギー加速器研究機構(つくば)に持ち込み、実験を行った。試料チャンバーはX-Y-Zチャンバーに設置した。X線ビームは1mm*0.04mm程度である。まず、このビームに対してチャンバー内の試料を最適な場所に調整する作業を行った。これまでの予備実験でX線が試料-STM探針にあたっていると探針電流が増加する。そこで、この電流値をモニターしながら試料位置の最適化を行った。...
【数物系科学】地球惑星科学：吸着構造 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏固体表面及び表面吸着種の励起ダイナミックスに関する理論的研究(08640647)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1996 - 1997
【研究代表者】中井 浩巳 早稲田大学, 理工学部, 講師 (00243056)
【キーワード】固体表面 / 表面吸着 / 励起ダイナミックス / 理論的研究 / 触媒作用 (他22件)
【概要】固体表面及び表面吸着種の励起ダイナミックスは、光触媒、光エネルギー変換、半導体材料の製造など多くの応用分野において、また、これらの電子論的理解という点では基礎研究としても多いに注目されている。しかしながら、これらは励起状態における表面一分子系の構造変化、エネルギー移動、電子移動などを含んでおり、実験的に全課程を理解することは非常に困難である。本研究では、理論的な立場からこの様な表面励起ダイナミック...
❏エピタクシャル成長のメカニズムとコヒーレント超薄膜の物性(07044133)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】国際学術研究
【研究期間】1995 - 1997
【研究代表者】八木 克道 東京工業大学, 理学部, 教授 (90016072)
【キーワード】シリコン表面 / 相転移 / 吸着構造 / 高指数面 / SPA-LEED (他14件)
【概要】この研究プログラムで今年度次のような成果が得られた。 1)Au吸着誘起Si表面の構造相転移を観察し、表面構造中のSi原子密度を測定すると同時にSi(111)微斜面においてファセット形成を見出した。 2)上記の発展として、[110]晶帯でのAu吸着誘起ファセット形成とその相転移、吸着量、熱処理温度依存性等を見出した。 3)Si(001)面でのAu吸着誘起ファセット形成過程を日独で共同してSPA-LE...
【数物系科学】地球惑星科学：超薄膜 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏表面・極薄超伝導体の走査トンネルポテンショメトリ測定(16K13683)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】平原 徹 東京工業大学, 理学院, 准教授 (30451818)
【キーワード】超伝導 / 超薄膜 / 走査トンネル顕微鏡 / 表面・界面物性 / 物性実験
【概要】本研究では空間分解可能な電気伝導測定を用いて、表面・極薄超伝導体の高い臨界電流の起源を解明することを最終目的とした。そのために、まず高品質の単一ユニットセル(1UC)超伝導FeSe超薄膜を作製する条件を探索した。そして基板を520℃で加熱しFeとSeを共蒸着することで、ドメインの大きい1UCFeSe薄膜を作製できることを走査トンネル顕微鏡(STM)観察により明らかにした。一方、5Kでの走査トンネル...
❏ビスマス原子による２次元ハニカム格子層状物質(15K13360)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】平山 博之 東京工業大学, 理学院, 教授 (60271582)
【キーワード】ビスマス / 超薄膜 / 走査トンネル顕微鏡 / 角度分解光電子分光
【概要】Si(111)√3x√3-B基板表面にBi原子を室温蒸着することにより、表面にBi(110)超薄膜島が形成される。これらのBi(110)島は、Si(111)√3x√3-B基板格子に整合する形で６つの特徴的な方向に成長する。ただしこれらの島がA7構造あるいはBP構造のいずれの結晶構造を持つかは、表面のBi原子配列の走査トンネル顕微鏡観察からは決定できない。このためこれらの島の電子状態の、走査トンネル...
❏走査プローブ顕微鏡による空間反転対称性の破れた表面超伝導体の特異な物性解明(15H05453)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】平原 徹 東京工業大学, 理学院, 准教授 (30451818)
【キーワード】超伝導 / 走査トンネル顕微鏡 / ラシュバ効果 / 物性実験 / 表面・界面 (他7件)
【概要】本研究ではSrTiO3(001)基板(STO)の表面超構造と、その上に成長させた単一ユニットセルFeSeの超伝導特性の関係を走査トンネル顕微鏡/分光測定を用いて調べた。反射高速電子回折観察を行いながらSTO基板の加熱温度を変化させることで、STOの表面超構造を2×1と√2×√2に作り分けることに成功した。さらにこの表面超構造が、上に成長させたFeSeを介して観察できることがわかり、超伝導ギャップの...
【数物系科学】天文学：超伝導 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏SQUID-STM複合型顕微鏡の開発および新奇超伝導・磁性研究への応用(18H01167)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】下澤 雅明 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (40736162)
【キーワード】走査型SQUID顕微鏡 / 走査型トンネル顕微鏡 / 磁気トロイダルドメイン / 周波数依存性 / SQUID磁気顕微鏡 (他11件)
【概要】本研究では、開発した磁気顕微鏡を用いて電流誘起磁化を観測することで、強トロイダル金属UNi4Bにトロイダルドメインが存在することを明らかにした。具体的には、電流誘起ホール効果の測定から期待されている周波数依存性が電流誘起磁化にも現れることを利用して、アンペールの法則で生じる磁場と明確に分離することに成功した。その上で、測定位置を変えると、周波数依存性の振る舞いや信号の符号が変化することも分かった。...
❏表面・極薄超伝導体の走査トンネルポテンショメトリ測定(16K13683)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】平原 徹 東京工業大学, 理学院, 准教授 (30451818)
【キーワード】超伝導 / 超薄膜 / 走査トンネル顕微鏡 / 表面・界面物性 / 物性実験
【概要】本研究では空間分解可能な電気伝導測定を用いて、表面・極薄超伝導体の高い臨界電流の起源を解明することを最終目的とした。そのために、まず高品質の単一ユニットセル(1UC)超伝導FeSe超薄膜を作製する条件を探索した。そして基板を520℃で加熱しFeとSeを共蒸着することで、ドメインの大きい1UCFeSe薄膜を作製できることを走査トンネル顕微鏡(STM)観察により明らかにした。一方、5Kでの走査トンネル...
❏走査プローブ顕微鏡による空間反転対称性の破れた表面超伝導体の特異な物性解明(15H05453)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】平原 徹 東京工業大学, 理学院, 准教授 (30451818)
【キーワード】超伝導 / 走査トンネル顕微鏡 / ラシュバ効果 / 物性実験 / 表面・界面 (他7件)
【概要】本研究ではSrTiO3(001)基板(STO)の表面超構造と、その上に成長させた単一ユニットセルFeSeの超伝導特性の関係を走査トンネル顕微鏡/分光測定を用いて調べた。反射高速電子回折観察を行いながらSTO基板の加熱温度を変化させることで、STOの表面超構造を2×1と√2×√2に作り分けることに成功した。さらにこの表面超構造が、上に成長させたFeSeを介して観察できることがわかり、超伝導ギャップの...
【化学】基礎化学：光刺激脱離 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏固体表面及び表面吸着種の励起ダイナミックスに関する理論的研究(08640647)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1996 - 1997
【研究代表者】中井 浩巳 早稲田大学, 理工学部, 講師 (00243056)
【キーワード】固体表面 / 表面吸着 / 励起ダイナミックス / 理論的研究 / 触媒作用 (他22件)
【概要】固体表面及び表面吸着種の励起ダイナミックスは、光触媒、光エネルギー変換、半導体材料の製造など多くの応用分野において、また、これらの電子論的理解という点では基礎研究としても多いに注目されている。しかしながら、これらは励起状態における表面一分子系の構造変化、エネルギー移動、電子移動などを含んでおり、実験的に全課程を理解することは非常に困難である。本研究では、理論的な立場からこの様な表面励起ダイナミック...
❏Surface photochemistryの基礎的電子過程に関する理論的研究(05403006)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】一般研究(A)
【研究期間】1993 - 1995
【研究代表者】中辻 博 京都大学, 工学研究科, 教授 (90026211)
【キーワード】表面光化学 / Dipped Adcluster Model(DAM) / SAC-CI法 / 光刺激脱離 / SERS(表面増強ラマン散乱) (他16件)
【概要】本研究の目的は、論理的な立場から表面光化学の電子プロセスを明らかにすることである。表面-分子系の理論モデルとしてクラスラ-モデルとDipped Adcluster Model(DAM)を用いて、その系の基底状態と励起状態の電子構造およびエネルギーをSAC-CI法などの量子化学計算により求めた。以下に具体的な研究成果を述べる。 1.金属表面上の表面励起プロセス:発光や電子放出を伴う吸着現象(Cl/K...
【化学】基礎化学：光分解反応 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏固体表面及び表面吸着種の励起ダイナミックスに関する理論的研究(08640647)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1996 - 1997
【研究代表者】中井 浩巳 早稲田大学, 理工学部, 講師 (00243056)
【キーワード】固体表面 / 表面吸着 / 励起ダイナミックス / 理論的研究 / 触媒作用 (他22件)
【概要】固体表面及び表面吸着種の励起ダイナミックスは、光触媒、光エネルギー変換、半導体材料の製造など多くの応用分野において、また、これらの電子論的理解という点では基礎研究としても多いに注目されている。しかしながら、これらは励起状態における表面一分子系の構造変化、エネルギー移動、電子移動などを含んでおり、実験的に全課程を理解することは非常に困難である。本研究では、理論的な立場からこの様な表面励起ダイナミック...
❏Surface photochemistryの基礎的電子過程に関する理論的研究(05403006)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】一般研究(A)
【研究期間】1993 - 1995
【研究代表者】中辻 博 京都大学, 工学研究科, 教授 (90026211)
【キーワード】表面光化学 / Dipped Adcluster Model(DAM) / SAC-CI法 / 光刺激脱離 / SERS(表面増強ラマン散乱) (他16件)
【概要】本研究の目的は、論理的な立場から表面光化学の電子プロセスを明らかにすることである。表面-分子系の理論モデルとしてクラスラ-モデルとDipped Adcluster Model(DAM)を用いて、その系の基底状態と励起状態の電子構造およびエネルギーをSAC-CI法などの量子化学計算により求めた。以下に具体的な研究成果を述べる。 1.金属表面上の表面励起プロセス:発光や電子放出を伴う吸着現象(Cl/K...
【化学】基礎化学：量子化学 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏固体表面及び表面吸着種の励起ダイナミックスに関する理論的研究(08640647)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1996 - 1997
【研究代表者】中井 浩巳 早稲田大学, 理工学部, 講師 (00243056)
【キーワード】固体表面 / 表面吸着 / 励起ダイナミックス / 理論的研究 / 触媒作用 (他22件)
【概要】固体表面及び表面吸着種の励起ダイナミックスは、光触媒、光エネルギー変換、半導体材料の製造など多くの応用分野において、また、これらの電子論的理解という点では基礎研究としても多いに注目されている。しかしながら、これらは励起状態における表面一分子系の構造変化、エネルギー移動、電子移動などを含んでおり、実験的に全課程を理解することは非常に困難である。本研究では、理論的な立場からこの様な表面励起ダイナミック...
❏Surface photochemistryの基礎的電子過程に関する理論的研究(05403006)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】一般研究(A)
【研究期間】1993 - 1995
【研究代表者】中辻 博 京都大学, 工学研究科, 教授 (90026211)
【キーワード】表面光化学 / Dipped Adcluster Model(DAM) / SAC-CI法 / 光刺激脱離 / SERS(表面増強ラマン散乱) (他16件)
【概要】本研究の目的は、論理的な立場から表面光化学の電子プロセスを明らかにすることである。表面-分子系の理論モデルとしてクラスラ-モデルとDipped Adcluster Model(DAM)を用いて、その系の基底状態と励起状態の電子構造およびエネルギーをSAC-CI法などの量子化学計算により求めた。以下に具体的な研究成果を述べる。 1.金属表面上の表面励起プロセス:発光や電子放出を伴う吸着現象(Cl/K...
【化学】複合化学：近接場光学顕微鏡 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏単一ナノ構造の電子・光子・環境との局所的相互作用の理解(14750024)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2002 - 2003
【研究代表者】中嶋 健 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (90301770)
【キーワード】近接場光学顕微鏡 / 走査型トンネル顕微鏡 / フォトルミネッセンス / 光照射 / 蛍光タンパク質 (他8件)
【概要】本研究では、単一ナノ構造の物性を測定・理解しようとする試みとして研究代表者がこれまでに開発してきた透明電極膜/金属二重コーティング光ファイバープローブを有する複合型近接場光学/走査型トンネル顕微鏡(SNOM/STM)装置に、さらなる発展的改良を施し、単一ナノ構造「分光」に応用できるシステムを構築することを目論んだ。特に新規に購入した分光器を用いた「フォトルミネッセンス系への応用」と「局所的光励起に...
❏複合型近接場光学/走査型トンネル顕微鏡の開発とその孤立有機分子物性の研究への応用(10750022)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】奨励研究(A)
【研究期間】1998 - 1999
【研究代表者】中嶋 健 理化学研究所, 局所時空間機能研究チーム, 基礎科学特別研究員 (90301770)
【キーワード】走査型トンネル顕微鏡 / 近接場光学顕微鏡 / エヴァネッセント場 / 光ファイバー探針 / λ (他11件)
【概要】本年度は、昨年度に開発を行った複合型近接場光学/走査型トンネル顕微鏡(SNOM/STM)を用いた有機分子の光物性の検出という大きな目標を設定して研究を行った。本装置の性能を示す1つの例として、Au(111)面のSNOM/STM同時測定について、λ/100の分解能と電子・光子に対する単一チャンネル輸送という他の装置(通常開ロサイズ程度で、λ/7)の追随を許さない特性を昨年示したが、この高分解能の利点...
【化学】複合化学：分子探針 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏刺激応答性分子探針による界面特性の単一分子スケール計測法の開発(18H02003)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】西野 智昭 東京工業大学, 理学院, 准教授 (80372415)
【キーワード】単分子 / 温度計測 / 走査型トンネル顕微鏡 / 分子探針 / ナノ科学 (他7件)
【概要】近年，優れた機能を有するナノスケールの微小構造体が盛んに開発されており，その化学的特性，物性の評価に向け，高い空間分解能を有する分析法を開発することが喫緊の課題となっている．そこで本研究では，走査型トンネル顕微鏡の刺激応答性分子探針を開発し，単一分子スケールにて，界面特性を計測できる新規手法を開発した．単一分子スケールでの界面特性の評価法を開発することによって，機能性微小デバイスの実用化に貢献でき...
❏分子探針を用いた電気伝導度計測によるグルコース単分子検出法の開発(16K14018)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】西野 智昭 東京工業大学, 理学院, 准教授 (80372415)
【キーワード】分子探針 / 走査型トンネル顕微鏡 / 単分子接合 / グルコース / 超分子化学 (他9件)
【概要】本研究では，分子探針を用いた走査型トンネル顕微鏡（STM）に立脚し，グルコースの単分子検出法を開発した．極めて簡便な単分子接合の電気伝導度の計測のみにより検出を行う．これにより，迅速な電気計測に基づく超高感度なグルコースセンシング技術の開発を目指した．本技術は単分子の高感度を有するため，血液よりもグルコース濃度の著しく低い唾液等の漿液を試料とした血糖測定が可能となり，採血不要な非侵襲血糖測定が実現...
❏単一分子間における電子伝導の計測法の開発と展開(23550103)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2011 - 2013
【研究代表者】西野 智昭 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80372415)
【キーワード】走査型トンネル顕微鏡 / 分子探針 / 相互作用 / 電子移動 / 分子エレクトロニクス (他7件)
【概要】本研究では，始めに，単一分子－単一分子間の電子移動を定量評価できる手法を開発した．これによって，単一の水素結合を介した電子移動を初めて定量し，共有結合を介した場合よりも抵抗が低く，有利な電子移動が生じることを見出した．その他，様々な化学的相互作用を介した単分子間における電子移動について系統的に検討し，新たな知見を多数明らかにした．また，応用研究として，上記計測法に基づくDNAのミスマッチ，メチル化...
【化学】複合化学：ナノ科学 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏刺激応答性分子探針による界面特性の単一分子スケール計測法の開発(18H02003)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】西野 智昭 東京工業大学, 理学院, 准教授 (80372415)
【キーワード】単分子 / 温度計測 / 走査型トンネル顕微鏡 / 分子探針 / ナノ科学 (他7件)
【概要】近年，優れた機能を有するナノスケールの微小構造体が盛んに開発されており，その化学的特性，物性の評価に向け，高い空間分解能を有する分析法を開発することが喫緊の課題となっている．そこで本研究では，走査型トンネル顕微鏡の刺激応答性分子探針を開発し，単一分子スケールにて，界面特性を計測できる新規手法を開発した．単一分子スケールでの界面特性の評価法を開発することによって，機能性微小デバイスの実用化に貢献でき...
❏分子間トンネル効果顕微鏡によるカーボンナノチューブ幾何構造の可視化分析法(21750074)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】西野 智昭 大阪府立大学, 21世紀科学研究機構, 講師 (80372415)
【キーワード】走査型トンネル顕微鏡 / カーボンナノチューブ / 分子探針 / ナノ科学
【概要】カーボンナノチューブ(CNT)には欠陥が含まれ、これによりその電子物性が大きく影響されることが知られている。本研究では、電子供与性分子を走査型トンネル顕微鏡の探針として用いることによって、CNTの欠陥を原子レベルで可視化できる初めての手法を開発した。本手法により、欠陥が関与するCNTの物性の基礎的理解、およびこれを利用した新規CNT電子デバイスの創製が可能になると期待される。 ...
【化学】複合化学：電子移動 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏単一分子間における電子伝導の計測法の開発と展開(23550103)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2011 - 2013
【研究代表者】西野 智昭 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80372415)
【キーワード】走査型トンネル顕微鏡 / 分子探針 / 相互作用 / 電子移動 / 分子エレクトロニクス (他7件)
【概要】本研究では，始めに，単一分子－単一分子間の電子移動を定量評価できる手法を開発した．これによって，単一の水素結合を介した電子移動を初めて定量し，共有結合を介した場合よりも抵抗が低く，有利な電子移動が生じることを見出した．その他，様々な化学的相互作用を介した単分子間における電子移動について系統的に検討し，新たな知見を多数明らかにした．また，応用研究として，上記計測法に基づくDNAのミスマッチ，メチル化...
❏固体表面及び表面吸着種の励起ダイナミックスに関する理論的研究(08640647)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1996 - 1997
【研究代表者】中井 浩巳 早稲田大学, 理工学部, 講師 (00243056)
【キーワード】固体表面 / 表面吸着 / 励起ダイナミックス / 理論的研究 / 触媒作用 (他22件)
【概要】固体表面及び表面吸着種の励起ダイナミックスは、光触媒、光エネルギー変換、半導体材料の製造など多くの応用分野において、また、これらの電子論的理解という点では基礎研究としても多いに注目されている。しかしながら、これらは励起状態における表面一分子系の構造変化、エネルギー移動、電子移動などを含んでおり、実験的に全課程を理解することは非常に困難である。本研究では、理論的な立場からこの様な表面励起ダイナミック...
【総合理工】ナノ・マイクロ科学：ナノグラフェン ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏分子コンテナ法を利用した巨大ナノグラフェンの高機能化集積構造の構築と精密制御(19H02560)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】吉本 惣一郎 熊本大学, 産業ナノマテリアル研究所, 准教授 (30323067)
【キーワード】ナノグラフェン / ミセル型カプセル / 電極界面 / 金属フタロシアニン / 走査型トンネル顕微鏡 (他17件)
【概要】水に不溶なナノグラフェン類を水溶性のミセル型カプセルに内包し，内包されたナノグラフェン類を金やグラファイト表面へ輸送する方法論を確立した。具体的には，トライアングル状のC96H30, 三ツ葉状のC150H42をはじめ，ヘキサゴンのC222H42の分子像の解像，さらにオバレン単分子膜の電気化学界面での構造変化とその空隙へのチオール分子の一分子孤立化について，ナノスケール可視化に成功した。疎水性分子の...
❏グラフェン欠陥構造に現れる局在スピン状態の制御(17K04971)
【研究テーマ】ナノ構造化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】藤井 慎太郎 東京工業大学, 理学院, 特任准教授 (70422558)
【キーワード】ナノグラフェン / 電子輸送 / プローブ顕微鏡 / ブレイクジャンクション / 走査型トンネル顕微鏡 (他11件)
【概要】アセン前駆体の表面重合反応を用いたボトムアップ手法によりジグザグエッジを両端に持つグラフェンナノリボンを合成した。単分子の伝導度計測結果の統計的な解析から、数ナノメートル程度の分子長を示すグラフェンナノリボンは高い電気伝導度を示すことが分かった（＞0.1 G0、G0= 2e^2/h）。また、分子長が数ナノメートル程度のグラフェンナノリボンについて、理論計算を行った。その結果、グラフェンナノリボンに...
❏グラフェンエッジ状態の精密エッジ化学(25790002)
【研究テーマ】ナノ構造化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】藤井 慎太郎 東京工業大学, 理工学研究科, 流動研究員 (70422558)
【キーワード】グラフェン / 電子物性 / プローブ顕微鏡 / 密度汎関数法 / 化学修飾 (他10件)
【概要】グラフェン端ではエッジの存在により、エッジ状態と呼ばれる特異な電子状態が存在することが知られている。しかしエッジ境界における原子レベルでの電子状態評価が困難であるため、エッジ状態の実験的評価が望まれている。本研究では、原子レベルで整ったグラフェン端構造を作製し、プローブ顕微鏡を駆使して原子レベルでの物性評価と第一原理計算に基づいたシミュレーションを行うことで、二水素化エッジ構造など様々な化学修飾グ...
【総合理工】応用物理学：エッチング ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏GaNの結晶成長の原子レベル研究とデバイス応用(11355002)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】櫻井 利夫 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (20143539)
【キーワード】GaN / 走査トンネル顕微鏡 / エピタクシー / デバイス加工 / 表面構造 (他10件)
【概要】バルクGaN結晶に関しては熱力学的な知見をベースに実用サイズの単結晶成長が実現しつつあるが未だ不十分で、デバイス製作のキーポイントとなるMOCVD, MBEの重要性はいっそう大きくなっている。にも拘らず、化学エッチングも含めてこれらの基本的デバイス生成プロセスの原子スケール、ナノスケールのダイナミクス、組成、構造に関する基礎的知見は未だ理解が進んでいない。本研究では、原子レベルでエピタクシャル成長...
❏プラズマ環境STMの開発とそのプラズマ材料表面プロセス原子スケール制御への応用(09555215)
【研究テーマ】材料加工・処理
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1997 - 1998
【研究代表者】寺嶋 和夫 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (30176911)
【キーワード】プラズマ環境 / STM / プラズマ-固体界面 / プラズマ材料表面プロセス / エッチング (他9件)
【概要】本研究は、世界に先駆け、 (1) プラズマ環境中で作動する走査プローブ顕微鏡(STM;scanning tunneling microscope)開発 (2) そのラズマ材料表面プロセスの原子オーダー研究"への応用を目指したものであり、2年間の本研究の研究実績は以下の通りである。 (A) プラズマ環境中で作動する走査式トンネル顕微鏡/分光装置の開発 物性研究用のプラズマ環境中で安定的に作動...
【総合理工】応用物理学：C60 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏単一分子の光化学反応とナノケミストリの開拓(16710065)
【研究テーマ】ナノ構造科学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2004 - 2006
【研究代表者】一杉 太郎 東京大学, 大学院理学系研究科, 助手 (90372416)
【キーワード】走査型トンネル顕微鏡 / ナノケミストリ / スピン偏極 / Nb探針 / FIM (他8件)
【概要】本年度は単一分子の物性を知る方法としてスピン偏極走査型トンネル顕微鏡(STM)の開発に取り組んだ。この装置の特徴は、超伝導性を示す物質をSTM探針として用いることである。この超伝導状態の探針を表面の構造や分子に近づけ、トンネルスペクトルを測定することにより、スピン偏極率を求めることができる。 一般に、スピン偏極STMは磁性探針を用いるため、表面の磁化の向きに関する情報が得られるが、スピン偏極率を求...
❏トンネルアシスト・ナノ光反応(16310069)
【研究テーマ】ナノ構造科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2004 - 2005
【研究代表者】長谷川 哲也 東京大学, 大学院理学系研究科, 教授 (10189532)
【キーワード】STM / C60 / 重合反応 / トンネル分光 / フラーレン (他8件)
【概要】MBE法を用いてHOPG(0001)基板上に堆積したフラーレン単結晶薄膜を対象とし、走査型トンネル顕微鏡(STM)の探針によるフラーレン分子の脱離、ならびに重合を試みた。脱離反応に関しては、サンプルバイアス(Vs)=2Vを閾値とし、それ以上のVsで脱離反応が起こることが判明した。また、Vsの増加に伴い脱離分子数は増大した。これは、LUMO+1の波動関数と探針の波動関数との重なりにより結合性軌道を作...
【総合理工】応用物理学：単分子接合 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏伝導度計測に基づく単一分子スケールにおける表面電位三次元計測法の開発(21H01959)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2025-03-31
【研究代表者】西野 智昭 東京工業大学, 理学院, 准教授 (80372415)
【キーワード】単分子接合 / STM / 電気化学 / 電気二重層 / DNA
【概要】近年，ナノ科学・テクノロジーへの興味の高まりを背景に，優れた機能を有するnmスケールの微小構造体が盛んに開発されている．これに伴い，微小構造体の化学的特性，物性の計測を可能とする，高い空間分解能を有する分析法が強く求められている．固体最表面に対しては原子スケールにおける計測法が精力的に開発されている一方，高さ方向に空間分解能を有する計測法は未踏領域として残されている．そこで，本研究では，多岐にわた...
❏刺激応答性分子探針による界面特性の単一分子スケール計測法の開発(18H02003)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】西野 智昭 東京工業大学, 理学院, 准教授 (80372415)
【キーワード】単分子 / 温度計測 / 走査型トンネル顕微鏡 / 分子探針 / ナノ科学 (他7件)
【概要】近年，優れた機能を有するナノスケールの微小構造体が盛んに開発されており，その化学的特性，物性の評価に向け，高い空間分解能を有する分析法を開発することが喫緊の課題となっている．そこで本研究では，走査型トンネル顕微鏡の刺激応答性分子探針を開発し，単一分子スケールにて，界面特性を計測できる新規手法を開発した．単一分子スケールでの界面特性の評価法を開発することによって，機能性微小デバイスの実用化に貢献でき...
❏分子探針を用いた電気伝導度計測によるグルコース単分子検出法の開発(16K14018)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】西野 智昭 東京工業大学, 理学院, 准教授 (80372415)
【キーワード】分子探針 / 走査型トンネル顕微鏡 / 単分子接合 / グルコース / 超分子化学 (他9件)
【概要】本研究では，分子探針を用いた走査型トンネル顕微鏡（STM）に立脚し，グルコースの単分子検出法を開発した．極めて簡便な単分子接合の電気伝導度の計測のみにより検出を行う．これにより，迅速な電気計測に基づく超高感度なグルコースセンシング技術の開発を目指した．本技術は単分子の高感度を有するため，血液よりもグルコース濃度の著しく低い唾液等の漿液を試料とした血糖測定が可能となり，採血不要な非侵襲血糖測定が実現...
【総合理工】応用物理学：超高真空電子顕微鏡 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏走査型マイクロ蒸発源による密度変調・歪整合型SiGeC格子の研究(06402024)
【研究テーマ】応用物性・結晶工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1994 - 1996
【研究代表者】高柳 邦夫 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (80016162)
【キーワード】密度変調超格子 / 走査型トンネル顕微鏡 / マイクロ蒸発源 / 不整合超格子 / STM (他9件)
【概要】半導体デバイスは超精密化し、位相制御素子や単電子トンネル素子など、メソスコピックな物理現象が現れている。電子の位相や数が問題となるこれらのデバイスでは、界面の欠陥がつくる電子準位による電子の散乱や電子位相をみだす格子振動などの物理現象が問題となると言われている。本研究では、欠陥のない原子レベルで平坦な基板表面のテラス上に、単一でも良いから、欠陥のないメソスコピック構造をつくり、Si-Ge-C系の歪...
❏表面局在構造解析のためのSTM型表面電子顕微鏡の試作(61850118)
【研究テーマ】金属物性
【研究種目】試験研究
【研究期間】1986 - 1987
【研究代表者】高柳 邦夫 東京工業大学, 理学部, 助教授 (80016162)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / STM / 超高真空電子顕微鏡 / グラファイト / 表面構造 (他8件)
【概要】走査トンネル顕微鏡を透過型電子顕微鏡に組み合わせて表面構造の解析を行なう新しい手法の開発を試みた. われわれは, 超高真空・高分解能電子顕微鏡を開発し, 表面構造を原子レベルで明らかにしたり, 吸着の初期段階の動的過程の観察を行なってきた. この手法では, 表面の広い領域にわたって秩序構造や乱れた構造を見ることが可能である. 一方, 走査トンネル顕微鏡(STM)では, 表面の原子配列だけでなく, ...
【総合理工】応用物理学：表面再配列構造 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏GaNの結晶成長の原子レベル研究とデバイス応用(11355002)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】櫻井 利夫 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (20143539)
【キーワード】GaN / 走査トンネル顕微鏡 / エピタクシー / デバイス加工 / 表面構造 (他10件)
【概要】バルクGaN結晶に関しては熱力学的な知見をベースに実用サイズの単結晶成長が実現しつつあるが未だ不十分で、デバイス製作のキーポイントとなるMOCVD, MBEの重要性はいっそう大きくなっている。にも拘らず、化学エッチングも含めてこれらの基本的デバイス生成プロセスの原子スケール、ナノスケールのダイナミクス、組成、構造に関する基礎的知見は未だ理解が進んでいない。本研究では、原子レベルでエピタクシャル成長...
❏表面局在構造解析のためのSTM型表面電子顕微鏡の試作(61850118)
【研究テーマ】金属物性
【研究種目】試験研究
【研究期間】1986 - 1987
【研究代表者】高柳 邦夫 東京工業大学, 理学部, 助教授 (80016162)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / STM / 超高真空電子顕微鏡 / グラファイト / 表面構造 (他8件)
【概要】走査トンネル顕微鏡を透過型電子顕微鏡に組み合わせて表面構造の解析を行なう新しい手法の開発を試みた. われわれは, 超高真空・高分解能電子顕微鏡を開発し, 表面構造を原子レベルで明らかにしたり, 吸着の初期段階の動的過程の観察を行なってきた. この手法では, 表面の広い領域にわたって秩序構造や乱れた構造を見ることが可能である. 一方, 走査トンネル顕微鏡(STM)では, 表面の原子配列だけでなく, ...
【総合理工】応用物理学：探針 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏金属ナノ構造-酸化膜複合系におけるプラズモン誘起水分解反応の光STMによる解析(16K17862)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】数間 恵弥子 国立研究開発法人理化学研究所, Kim表面界面科学研究室, 基礎科学特別研究員 (50633864)
【キーワード】走査型トンネル顕微鏡 / 局在表面プラズモン共鳴 / 水分子 / 探針 / 反応 (他8件)
【概要】本研究は、金属ナノ構造-酸化膜複合系におけるプラズモンに基づく水の反応を対象として、極低温走査型トンネル顕微鏡(STM)を用いて、プラズモンによる反応の解析を目的とした。まず、プラズモンの励起に有利な先端直径が20 nm程度の金製のSTM探針を再現性よく作製する手法を確立した。酸化膜として、MgO超薄膜をAg(100)上に形成する条件を探索した。得られたMgO薄膜は欠陥が多くあり、今後さらなる最適...
❏制御された探針を用いた微細トンネル接合の研究(05402014)
【研究テーマ】物性一般(含基礎論)
【研究種目】一般研究(A)
【研究期間】1993 - 1994
【研究代表者】酒井 明 京都大学, 工学部, 教授 (80143543)
【キーワード】探針 / 接合容量 / 走査トンネル顕微鏡 / 走査トンネル顕微鏡(STM)
【概要】走査トンネル顕微鏡の探針-試料系を微細な接合系として取り扱い、接合容量に注目してその距離依存性について実験研究を行った。主な研究成果は以下の通りである。 1.シリコン清浄表面を試料とした実験では、容量は遠距離(500nm以上)では探針-試料間距離の対数に比例して増加する。この距離依存性は探針を球と仮定したときに得られる静電容量の距離依存性と一致する。しかし距離が100nm以下になると容量の距離依存...
【総合理工】応用物理学：スピン偏極走査トンネル顕微鏡 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏走査トンネル顕微鏡を用いた圧縮センシングによるマグノン分散関係計測(18K19013)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2020-03-31
【研究代表者】長谷川 幸雄 東京大学, 物性研究所, 教授 (80252493)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / スピン偏極走査トンネル顕微鏡 / 圧縮センシング / マグノン / 非弾性トンネリング
【概要】走査トンネル顕微鏡による準粒子干渉計測に圧縮センシングの手法を導入して測定効率を高め、測定精度を保ちつつ測定時間を短縮させた上で、所望とする電子状態のエネルギー分散関係を計測できることを実証した。また、スピン偏極走査トンネル顕微鏡による非弾性トンネル分光信号のイメージングから、マグノンの定在波の観測およびその波数のエネルギー分散関係を計測することに成功した。 ...
❏強磁性共鳴励起により生成されたスピン流の原子スケールイメージング(16H02109)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】長谷川 幸雄 東京大学, 物性研究所, 教授 (80252493)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / スピン偏極走査トンネル顕微鏡 / ポテンショメトリ / 強磁性共鳴 / スピン波 (他9件)
【概要】スピン偏極走査トンネル顕微鏡および探針磁化制御技術を確立し、原子レベルの空間分解能でのスピン分析が可能にし、さらに超高真空かつ低温下で動作する走査トンネルポテンショメトリの開発および動作確認を行い、表面構造に起因する欠陥構造に対する電気抵抗を実測することができた。また、超高真空低温STM装置内にマイクロ波を導入し、照射の有無によって磁気コントラストが変化する様子を捉えることにも成功し、強磁性共鳴を...
【総合理工】応用物理学：プローブ顕微鏡 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏グラフェン欠陥構造に現れる局在スピン状態の制御(17K04971)
【研究テーマ】ナノ構造化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】藤井 慎太郎 東京工業大学, 理学院, 特任准教授 (70422558)
【キーワード】ナノグラフェン / 電子輸送 / プローブ顕微鏡 / ブレイクジャンクション / 走査型トンネル顕微鏡 (他11件)
【概要】アセン前駆体の表面重合反応を用いたボトムアップ手法によりジグザグエッジを両端に持つグラフェンナノリボンを合成した。単分子の伝導度計測結果の統計的な解析から、数ナノメートル程度の分子長を示すグラフェンナノリボンは高い電気伝導度を示すことが分かった（＞0.1 G0、G0= 2e^2/h）。また、分子長が数ナノメートル程度のグラフェンナノリボンについて、理論計算を行った。その結果、グラフェンナノリボンに...
❏グラフェンエッジ状態の精密エッジ化学(25790002)
【研究テーマ】ナノ構造化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】藤井 慎太郎 東京工業大学, 理工学研究科, 流動研究員 (70422558)
【キーワード】グラフェン / 電子物性 / プローブ顕微鏡 / 密度汎関数法 / 化学修飾 (他10件)
【概要】グラフェン端ではエッジの存在により、エッジ状態と呼ばれる特異な電子状態が存在することが知られている。しかしエッジ境界における原子レベルでの電子状態評価が困難であるため、エッジ状態の実験的評価が望まれている。本研究では、原子レベルで整ったグラフェン端構造を作製し、プローブ顕微鏡を駆使して原子レベルでの物性評価と第一原理計算に基づいたシミュレーションを行うことで、二水素化エッジ構造など様々な化学修飾グ...
【総合理工】応用物理学：spm ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏低温走査トンネルポテンショメトリー法による非局所電気伝導の実空間観察(16K04956)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】浜田 雅之 東京大学, 物性研究所, 技術専門職員 (00396920)
【キーワード】走査トンネルポテンショメトリ / 表面状態伝導 / 表面電気伝導 / 表面電位測定 / 走査プローブ顕微鏡 (他11件)
【概要】現有の低温動作型のSTM（走査トンネル顕微鏡）に我々がこれまでに確立したSTP(走査トンネルポテンショメトリ)手法を導入し、その低温測定を行う上で必要となる技術・装置の開発を行った。その性能評価として、絶縁体基板である酸化膜被覆シリコン基板上に金薄膜を作成し、それを10Kで低温STP測定を試みたところ、表面平行方法に流した電流方向に対応した電位像を取得することができた。これは、我々が立ち上げた低温...
❏高周波微小振動子による元素同定、質量検出および液中原子間力顕微鏡の実現(21241035)
【研究テーマ】マイクロ・ナノデバイス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】川勝 英樹 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (30224728)
【キーワード】AFM / 表面界面 / APM / STM / TEMAFM (他11件)
【概要】原子間力顕微鏡において、従来の一定周波数シフト制御に代わり、新しい制御方法として、周波数シフト極小点制御を提案し、構想に基づく制御系を構築し、撮像を行った.探針原子と試料中原子の組み合わせによって、フォースカーブが異なるため、本構想の制御方法を用いると、擬似的にポテンシャルの谷の深さを可視化することが可能となる.シリコンや半田に新しい撮像方法を適応したところ、オングストローム大の特徴点が観察され、...
❏ナノメートルオーダの機械振動子の作製と、それを用いた質量と場の検出(11305003)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1999 - 2001
【研究代表者】川勝 英樹 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (30224728)
【キーワード】afm / spm / ナノカンチレバー / カスペクトロスコピー / マルチプローブ (他12件)
【概要】1)数ミクロンからサブミクロンオーダの単結晶シリコンカンチレバーで、先端に探針を有するもののさらなる小型化に成功した. シリコンの結晶方位による異方性を用いてカンチレバーと探針を形成しているため、極めて精度の高い作製が可能となった.小さいものでは、長さ2ミクロン、固有振動数40MHz、Q値10000のものを実現した.他に、固有振動数10MHz、Q値18000のものも実現した.上記作製例では、前年度...
【総合理工】応用物理学：トンネル電流 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏コンパクト三次元形状計測システムCompact Nano-Profilerの開発(21246026)
【研究テーマ】生産工学・加工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】新野 秀憲 東京工業大学, 精密工学研究所, 教授 (40196639)
【キーワード】ナノ計測 / 三次元計測 / コンパクト構造 / ナノ形状計測 / プローブシステム (他16件)
【概要】本研究では,数10mm×数10mmの広い計測領域と1nmの高い計測分解能を同時に満足するコンパクト構造の3次元形状計測システムCompact Nano-Profilerを開発した.このシステムは,低重心のX-Y平面ナノ運動テーブルシステム,重力補償機能を組み込んだ鉛直方向ナノ位置決め機構,ならびに走査形トンネル顕微鏡STMプローブシステムから構成され,力学的および熱的に安定な構造を有する超精密形状...
❏トンネルアシスト・ナノ光反応(16310069)
【研究テーマ】ナノ構造科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2004 - 2005
【研究代表者】長谷川 哲也 東京大学, 大学院理学系研究科, 教授 (10189532)
【キーワード】STM / C60 / 重合反応 / トンネル分光 / フラーレン (他8件)
【概要】MBE法を用いてHOPG(0001)基板上に堆積したフラーレン単結晶薄膜を対象とし、走査型トンネル顕微鏡(STM)の探針によるフラーレン分子の脱離、ならびに重合を試みた。脱離反応に関しては、サンプルバイアス(Vs)=2Vを閾値とし、それ以上のVsで脱離反応が起こることが判明した。また、Vsの増加に伴い脱離分子数は増大した。これは、LUMO+1の波動関数と探針の波動関数との重なりにより結合性軌道を作...
❏異種酸化物結晶間のナノ空間制御による分子認識素子の設計(13650878)
【研究テーマ】工業物理化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】中村 吉伸 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (30198254)
【キーワード】STM / 酸化銅 / 酸化亜鉛 / 酵素 / ナノ空間 (他17件)
【概要】本研究ではガス分子との反応・吸着などの相互作用が期待できる2種類の半導性酸化物結晶(CuOおよびZnO)を原子スケールで近接させてナノ空間を設定し、その空間に被検分子(直鎖アルコール)がとらえられることにより、酸化物(CuO)-気体分子-酸化物(ZnO)間相互作用を両半導性物質間のトンネル電流として計測することにより電気信号に変換し、生体系類似の分子の形状を認識しうるセンサー構成に成功した。0.1...
【総合理工】応用物理学：表面・界面 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏走査プローブ顕微鏡による空間反転対称性の破れた表面超伝導体の特異な物性解明(15H05453)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】平原 徹 東京工業大学, 理学院, 准教授 (30451818)
【キーワード】超伝導 / 走査トンネル顕微鏡 / ラシュバ効果 / 物性実験 / 表面・界面 (他7件)
【概要】本研究ではSrTiO3(001)基板(STO)の表面超構造と、その上に成長させた単一ユニットセルFeSeの超伝導特性の関係を走査トンネル顕微鏡/分光測定を用いて調べた。反射高速電子回折観察を行いながらSTO基板の加熱温度を変化させることで、STOの表面超構造を2×1と√2×√2に作り分けることに成功した。さらにこの表面超構造が、上に成長させたFeSeを介して観察できることがわかり、超伝導ギャップの...
❏LaAlO3/SrTiO3ヘテロ構造の原子スケール電子状態(26246022)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】一杉 太郎 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (90372416)
【キーワード】酸化物表面 / 界面 / 走査プローブ顕微鏡 / 走査トンネル顕微鏡 / ペロブスカイト (他21件)
【概要】遷移金属酸化物は、通常の半導体には見られない多彩な機能を示すことから、次世代エレクトロニクス材料として活発な研究が展開されている。近年、酸化物作製技術が急速に発展したことにより、原子レベルで急峻な界面を有する薄膜やヘテロ構造の作製が可能になり、新しい物性・機能が見出されている。このような酸化物薄膜やヘテロ構造が示す機能の探求・解明のためには、酸化物薄膜について、電子状態評価を原子レベル空間分解能で...
❏高周波微小振動子による元素同定、質量検出および液中原子間力顕微鏡の実現(21241035)
【研究テーマ】マイクロ・ナノデバイス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】川勝 英樹 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (30224728)
【キーワード】AFM / 表面界面 / APM / STM / TEMAFM (他11件)
【概要】原子間力顕微鏡において、従来の一定周波数シフト制御に代わり、新しい制御方法として、周波数シフト極小点制御を提案し、構想に基づく制御系を構築し、撮像を行った.探針原子と試料中原子の組み合わせによって、フォースカーブが異なるため、本構想の制御方法を用いると、擬似的にポテンシャルの谷の深さを可視化することが可能となる.シリコンや半田に新しい撮像方法を適応したところ、オングストローム大の特徴点が観察され、...
【総合理工】応用物理学：表面科学 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏LaAlO3/SrTiO3ヘテロ構造の原子スケール電子状態(26246022)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】一杉 太郎 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (90372416)
【キーワード】酸化物表面 / 界面 / 走査プローブ顕微鏡 / 走査トンネル顕微鏡 / ペロブスカイト (他21件)
【概要】遷移金属酸化物は、通常の半導体には見られない多彩な機能を示すことから、次世代エレクトロニクス材料として活発な研究が展開されている。近年、酸化物作製技術が急速に発展したことにより、原子レベルで急峻な界面を有する薄膜やヘテロ構造の作製が可能になり、新しい物性・機能が見出されている。このような酸化物薄膜やヘテロ構造が示す機能の探求・解明のためには、酸化物薄膜について、電子状態評価を原子レベル空間分解能で...
❏イオン加速器連結型トンネル顕微鏡を用いた照射下原子動的挙動解明に関する研究(22686088)
【研究テーマ】原子力学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】沖田 泰良 東京大学, 人工物工学研究センター, 准教授 (50401146)
【キーワード】STM , ナノ組織 / 計算科学 / 非平衡科学 / 表面物理 / STM (他12件)
【概要】本研究では、イオン加速器連結走査型トンネル顕微鏡を用いて、イオン照射によって形成するAu(111)表面欠陥を原子レベルの空間分解能で観察した。また、高さ測定を用いることによって、表面はじき出し欠陥の同定と形状の定量化に成功した。更に、分子シミュレーションにより照射欠陥形成過程を再現し、非平衡状態における計算科学の妥当性検証を行った。 ...
【総合理工】応用物理学：ラシュバ効果 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏走査プローブ顕微鏡による空間反転対称性の破れた表面超伝導体の特異な物性解明(15H05453)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】平原 徹 東京工業大学, 理学院, 准教授 (30451818)
【キーワード】超伝導 / 走査トンネル顕微鏡 / ラシュバ効果 / 物性実験 / 表面・界面 (他7件)
【概要】本研究ではSrTiO3(001)基板(STO)の表面超構造と、その上に成長させた単一ユニットセルFeSeの超伝導特性の関係を走査トンネル顕微鏡/分光測定を用いて調べた。反射高速電子回折観察を行いながらSTO基板の加熱温度を変化させることで、STOの表面超構造を2×1と√2×√2に作り分けることに成功した。さらにこの表面超構造が、上に成長させたFeSeを介して観察できることがわかり、超伝導ギャップの...
❏走査トンネル顕微鏡による超伝導強磁性体界面での近接効果に関する研究(25286055)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】長谷川 幸雄 東京大学, 物性研究所, 准教授 (80252493)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / 近接効果 / ２次元超伝導 / 強磁性薄膜 / ラシュバ効果 (他8件)
【概要】常伝導金属を超伝導体に接触させると、超伝導ライクな性質が接触界面近傍に現れる。走査トンネル顕微鏡による局所トンネル分光の機能を生かして、誘起された超伝導特性およびその空間分布を評価し、欠陥構造や電子状態による影響を明らかにした。 ２次元金属層における近接効果による研究では、原子層ステップ構造が超伝導特性に大いに影響を与えること見出された。超伝導の拡がりを遮断するとともに、ステップと界面間では増強さ...
【総合理工】応用物理学：表面物性 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏極低温テラヘルツSNOM/STMの開発(15H05423)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】梶原 優介 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (60512332)
【キーワード】エバネッセント波 / テラヘルツ波 / 極低温 / 量子井戸 / 熱雑音 (他15件)
【概要】本研究の目的は，表面電子系が本質的な役割を果たす物質現象をより深く探るため， THz-SNOMの能力を飛躍的に発展させることにあった．そのため，単色のみ検出可能であったTHz検出器CSIPの多色化を進め，3色CSIPを実現した．また観察対象を極低温(4.2 K)まで拡張する極低温SNOM/STMを低温チャンバ内に設計・構築し，遠隔場画像の取得および低温AFM駆動を達成した．加えて，応用展開を見据え...
❏ゲルマニウム基板上に構築した金属ナノワイヤ構造とその電子物性(22710095)
【研究テーマ】ナノ構造科学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2010 - 2011
【研究代表者】中辻 寛 東京大学, 物性研究所, 助教 (80311629)
【キーワード】表面物性 / ナノ構造物性 / 低次元系 / 表面電子状態 / 角度分解光電子分光 (他9件)
【概要】本研究では、半導体基板上に形成されるナノ構造として、ゲルマニウム(001)および(111)表面に金を1原子層程度蒸着することで形成されるナノワイヤ(1次元)構造および2次元構造について、その原子構造と電子状態を明らかにした。ナノワイヤ構造においては、構造から予測される1次元電子系ではなく、ワイヤ垂直方向に小さい有効質量をもつ金属的な表面状態があることを明らかにした。また2次元構造においては、大きな...
❏AFMの探針に作用する力をベクトルとして検出、力の制御を行う研究(05452215)
【研究テーマ】計測・制御工学
【研究種目】一般研究(B)
【研究期間】1993 - 1995
【研究代表者】川勝 英樹 (川藤 英樹) 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (30224728)
【キーワード】AFM / STM / 固体物理 / 原子間力顕微鏡 / 走査型力顕微鏡 (他9件)
【概要】現在の走査型力顕微鏡は長さ200ミクロン程度のカンチレバ-の先端に走査用の探針を固定し,その探針を用いて試料表面の走査を行っている.探針に作用する力はカンチレバ-の変位として検出される.従来の走査型力顕微鏡では,カンチレバ-の変位を1軸の光てこやレーザー干渉針を用いて検出している.この方法では,カンチレバ-の変形を一意に検出することが出来ず,結果的に探針先端に作用する力をベクトルとして検出すること...
【工学】材料工学：正10角形相 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏STMによる準結晶の原子構造と電子状態に関する研究(14550649)
【研究テーマ】金属物性
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2002 - 2003
【研究代表者】枝川 圭一 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (20223654)
【キーワード】準結晶 / 正10角形準結晶 / 走査トンネル顕微鏡 / トンネル分光 / フェイゾン歪 (他11件)
【概要】本研究では、STM法およびSTS法を用いて準結晶の原子構造および電子状態を調べることを目的に以下の実験を行った。試料はチョコラルスキー法により作製したAl-Ni-Co系正10角形準結晶の単結晶を用い、超高真空(〜2.3×10^<-8>Pa)中でSTM観察およびトンネル分光測定を行った。STM観察では、i)原子配列の準周期秩序の完全性が高いこと、ii)2種類の準周期面が10_5らせん対称...
❏2次元準結晶の電子状態に関する研究(06452054)
【研究テーマ】固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
【研究種目】一般研究(B)
【研究期間】1994 - 1995
【研究代表者】竹内 伸 東京大学, 物性研究所, 教授 (60013512)
【キーワード】準結晶 / 正10角形相 / 電子状態 / 走査トンネル顕微鏡 / 電子の局在 (他6件)
【概要】1. Al-Pd-Fe およびAl-Co系の2種類の合金系について、溶融状態から徐冷することによって、格子定数が数ナノメートルの正10角形相の高次の近似結晶を作成した。その電気抵抗の異方性を測定したところ、c軸方向の電気抵抗が金属的にふるまうのみ対し、疑準結晶面内の電気抵抗は約一桁大きく温度依存性は極端に小さく、従来測定してきた何種類かの正10角形相準結晶の異方性と基本的に同じ結果が得られた。この...
【工学】材料工学：プラズマ-固体界面 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏プラズマ環境SPMの開発と固体-プラズマ界面ナノスコピック推定研究への応用(10450231)
【研究テーマ】金属物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1998 - 1999
【研究代表者】寺嶋 和夫 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (30176911)
【キーワード】プラズマ / プラズマ-固体界面 / SPM / STM / プラズマエッチング反応 (他9件)
【概要】(A)プラズマ環境中で作動する走査式トンネル顕微鏡/分光装置の開発 従来の装置を踏まえ、物性研究用のプラズマ環境中で作動する走査式トンネル顕微鏡/分光(プラズマSTM/STS)の開発を行った。特に、STS測定モードを新たに付け加えるため、プラズマからのプラズマポテンシャル、電流ノイズ対策もかねた、耐高圧低ノイズ用計測回路への変更を行うとともに、プラズマによるピエゾ系への影響(経時変化)の低減を目指...
❏プラズマ環境STMの開発とそのプラズマ材料表面プロセス原子スケール制御への応用(09555215)
【研究テーマ】材料加工・処理
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1997 - 1998
【研究代表者】寺嶋 和夫 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (30176911)
【キーワード】プラズマ環境 / STM / プラズマ-固体界面 / プラズマ材料表面プロセス / エッチング (他9件)
【概要】本研究は、世界に先駆け、 (1) プラズマ環境中で作動する走査プローブ顕微鏡(STM;scanning tunneling microscope)開発 (2) そのラズマ材料表面プロセスの原子オーダー研究"への応用を目指したものであり、2年間の本研究の研究実績は以下の通りである。 (A) プラズマ環境中で作動する走査式トンネル顕微鏡/分光装置の開発 物性研究用のプラズマ環境中で安定的に作動...
【工学】材料工学：プラズマ環境 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏プラズマ環境SPMの開発と固体-プラズマ界面ナノスコピック推定研究への応用(10450231)
【研究テーマ】金属物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1998 - 1999
【研究代表者】寺嶋 和夫 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (30176911)
【キーワード】プラズマ / プラズマ-固体界面 / SPM / STM / プラズマエッチング反応 (他9件)
【概要】(A)プラズマ環境中で作動する走査式トンネル顕微鏡/分光装置の開発 従来の装置を踏まえ、物性研究用のプラズマ環境中で作動する走査式トンネル顕微鏡/分光(プラズマSTM/STS)の開発を行った。特に、STS測定モードを新たに付け加えるため、プラズマからのプラズマポテンシャル、電流ノイズ対策もかねた、耐高圧低ノイズ用計測回路への変更を行うとともに、プラズマによるピエゾ系への影響(経時変化)の低減を目指...
❏プラズマ環境STMの開発とそのプラズマ材料表面プロセス原子スケール制御への応用(09555215)
【研究テーマ】材料加工・処理
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1997 - 1998
【研究代表者】寺嶋 和夫 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (30176911)
【キーワード】プラズマ環境 / STM / プラズマ-固体界面 / プラズマ材料表面プロセス / エッチング (他9件)
【概要】本研究は、世界に先駆け、 (1) プラズマ環境中で作動する走査プローブ顕微鏡(STM;scanning tunneling microscope)開発 (2) そのラズマ材料表面プロセスの原子オーダー研究"への応用を目指したものであり、2年間の本研究の研究実績は以下の通りである。 (A) プラズマ環境中で作動する走査式トンネル顕微鏡/分光装置の開発 物性研究用のプラズマ環境中で安定的に作動...
【工学】材料工学：超高真空 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏極低温走査トンネル顕微鏡によって作られる金属ナノワイヤーの量子化された電気伝導(12440097)
【研究テーマ】固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2000 - 2001
【研究代表者】小森 文夫 東京大学, 物性研究所, 助教授 (60170388)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / ナノワイヤー / 量子化コンダクタンス / 極低温 / 超高真空 (他11件)
【概要】金属表面に走査トンネル顕微鏡(STM)の金属探針の先端を接触させた後に、表面と探針との距離を離すと、表面と探針の間に原子サイズの金属細線が形成できる。このとき、細線を構成する原子自体のスピンまで含めた電子状態の違いと原子配列の微細な変化に起因して、多様な電気伝導が観測される。本研究では、超高真空中の清浄な金属表面とSTM探針との間に形成される各種金属細線の電気伝導を、広い温度範囲で測定する方法を開...
❏極微領域間原子移送機構の開発(05555007)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】試験研究(B)
【研究期間】1993 - 1995
【研究代表者】富取 正彦 北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 助教授 (10188790)
【キーワード】原子移送 / 走査型トンネル顕微鏡 / 電界放射顕微鏡 / 走査型トンネル分光法 / ピエゾ素子慣性駆動 (他15件)
【概要】前年度までに完成させた、ピエゾ素子慣性駆動マイクロメータネジによって前・後進できる超高真空用リニアステージをxyz3方向に組み合わせた3次元粗動機構を用いて、Si(lll)7×7表面を試料としてSTM/STS観察前後での走査探針のFEM像の変化を迅速に調べた.用いた探針は、[lll]方位の単結晶Wワイヤーから電界研磨法で作製したもので、超高真空中で高電界を印加したまま1000℃以上に加熱するT-F...
❏原子尺度制御を目指した結晶成長制御用走査型トンネル顕微鏡の試作研究(01850001)
【研究テーマ】応用物性
【研究種目】試験研究
【研究期間】1989 - 1991
【研究代表者】白木 靖寛 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (00206286)
【キーワード】原子尺度 / 結晶成長 / 走査型トンネル顕微鏡 / Si / Geヘテロ構造 (他20件)
【概要】本研究の主眼は、結晶成長装置に装着可能な走査型トンネル顕微鏡(STM)を開発し、従来の方法では評価できなかった結晶成長にともなう表面原子の動き、表面構造の変化など原子尺度の知見を直接得ようとするところにある。まず、初年度において結晶成長装置に装着可能なSTMを考案し、そのために必要な新しい電子式粗動機構を開発した。一方、従来から利用されてきた機械式方式についても検討を加え、両者ともに小型化、結晶成...
【工学】材料工学：走査型電子顕微鏡 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏グリーン関数STMの開発とそれによるナノ電子輸送ダイナミクスの研究(15106001)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2003 - 2006
【研究代表者】長谷川 修司 東京大学, 大学院・理学系研究科, 准教授 (00228446)
【キーワード】表面・界面物性 / 走査プローブ顕微鏡 / 物性実験 / 電子顕微鏡 / ナノ材料 (他14件)
【概要】1. 極低温4探針型STM(グルーン関数STM)装置システムの開発・建設 これは次のような性能を持つ:(a)超高真空中で稼動し、走査電子顕微鏡と結合して4探針の配置をナノメータスケールで観察できる。(b)試料および探針を7Kまで冷却でき、その温度を20時間維持できる。(c)それぞれの探針で原子分解能のSTM像観察が可能。(d)統合型コントローラによって1台のPCで4本の探針を有機的に駆動・制御でき...
❏4探針走査トンネル顕微鏡の開発とナノメータ・スケール表面電気伝導の研究(12355003)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2000 - 2002
【研究代表者】長谷川 修司 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (00228446)
【キーワード】擬1次元系 / 4探針プローブ / カーボンナノチューブ / 走査電子顕微鏡 / 表面電気伝導 (他11件)
【概要】(1)超高真空槽内で、走査電子顕微鏡で観察しながら4探針を独立駆動できる4探針走査トンネル顕微鏡を製作・完成させた。トンネル電流をモニターしながら4探針を同時に自動接近させてトンネル接触状態にすることが可能となった。これにより、表面原子配列を破壊することなく探針を試料表面に接触させて電気伝導を測定することができる。また、単原子高さのステップを明瞭に走査トンネル顕微鏡像中で観察できるようになった。そ...
【工学】プロセス・化学工学：固体表面 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏フェルミオン-ボゾン相互作用を通じた量子コヒーレント過程による固体表面構造操作(17540299)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2005 - 2008
【研究代表者】河合 伸 九州大学, 大学院・理学研究院, 准教授 (60204674)
【キーワード】固体表面 / 走査トンネル顕微鏡 / 構造操作 / 量子散乱 / 物性理論 (他23件)
【概要】走査トンネル顕微鏡(STM)を使った固体表面の構造操作について、機構を理論的に明らかにした。特に、STM探針から離れた表面原子操作について明らかにした。STMを使い半導体表面電子状態に注入された電子のコヒーレンス長について、フェルミオンである電子とボゾンである格子振動との相互作用を量子散乱機構としたコヒーレンス長の一般的表式を求め、ゲルマニューム表面でコヒーレンス長が長大になるバイアス電圧の存在を...
❏固体表面及び表面吸着種の励起ダイナミックスに関する理論的研究(08640647)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1996 - 1997
【研究代表者】中井 浩巳 早稲田大学, 理工学部, 講師 (00243056)
【キーワード】固体表面 / 表面吸着 / 励起ダイナミックス / 理論的研究 / 触媒作用 (他22件)
【概要】固体表面及び表面吸着種の励起ダイナミックスは、光触媒、光エネルギー変換、半導体材料の製造など多くの応用分野において、また、これらの電子論的理解という点では基礎研究としても多いに注目されている。しかしながら、これらは励起状態における表面一分子系の構造変化、エネルギー移動、電子移動などを含んでおり、実験的に全課程を理解することは非常に困難である。本研究では、理論的な立場からこの様な表面励起ダイナミック...
❏新しい複合型表面化学プロセス解析装置の開発と光励起選択エピタキシ-の機構解明(05554019)
【研究テーマ】機能・物性・材料
【研究種目】試験研究(B)
【研究期間】1993 - 1994
【研究代表者】岩澤 康裕 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (40018015)
【キーワード】光励起選択エピタキシ- / 電子刺激脱離 / 反射型赤外吸収分光 / 走査トンネル顕微鏡 / 固体表面 (他13件)
【概要】本申請者らは飛行時間フーリエ変換型イオン分光器という超高効率検出器を開発し、新しい表面吸着種解析法である角度分解刺激脱離イオン分光法(AR-SDIS)を開拓した。本研究は、このAR-SDISを、表面吸着種の振動スペクトルを超高感度・高分解能に測定しうる反射型赤外吸収分光法(RAIRS)と複合化することにより、表面吸着種の配向、エネルギー状態・吸着サイト・吸着構造などにかんする包括的な情報をうるため...
【工学】電気電子工学：準結晶 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏STMによる準結晶の原子構造と電子状態に関する研究(14550649)
【研究テーマ】金属物性
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2002 - 2003
【研究代表者】枝川 圭一 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (20223654)
【キーワード】準結晶 / 正10角形準結晶 / 走査トンネル顕微鏡 / トンネル分光 / フェイゾン歪 (他11件)
【概要】本研究では、STM法およびSTS法を用いて準結晶の原子構造および電子状態を調べることを目的に以下の実験を行った。試料はチョコラルスキー法により作製したAl-Ni-Co系正10角形準結晶の単結晶を用い、超高真空(〜2.3×10^<-8>Pa)中でSTM観察およびトンネル分光測定を行った。STM観察では、i)原子配列の準周期秩序の完全性が高いこと、ii)2種類の準周期面が10_5らせん対称...
❏2次元準結晶の電子状態に関する研究(06452054)
【研究テーマ】固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
【研究種目】一般研究(B)
【研究期間】1994 - 1995
【研究代表者】竹内 伸 東京大学, 物性研究所, 教授 (60013512)
【キーワード】準結晶 / 正10角形相 / 電子状態 / 走査トンネル顕微鏡 / 電子の局在 (他6件)
【概要】1. Al-Pd-Fe およびAl-Co系の2種類の合金系について、溶融状態から徐冷することによって、格子定数が数ナノメートルの正10角形相の高次の近似結晶を作成した。その電気抵抗の異方性を測定したところ、c軸方向の電気抵抗が金属的にふるまうのみ対し、疑準結晶面内の電気抵抗は約一桁大きく温度依存性は極端に小さく、従来測定してきた何種類かの正10角形相準結晶の異方性と基本的に同じ結果が得られた。この...
【工学】電気電子工学：シリコン表面 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏金属・半導体界面におけるフェルミ準位ピニングの可視化(13555088)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】長谷川 幸雄 東京大学, 物性研究所, 助教授 (80252493)
【キーワード】金属半導体界面 / 走査トンネル顕微鏡 / シリコン表面 / 界面準位 / 原子間力顕微鏡 (他7件)
【概要】本年度実施計画の下記の3項目について以下の成果が得られている。 現有の超高真空STMシステムにBEEM機能を取り付け、その性能評価を進めている。BEEMに必要となる電極・電流導入端子・簡易マニピュレーターからなるユニットを作成し超高真空システムに取り付け、その動作を確認した。さらに制御系の開発・調整を進め、BEEM電流電圧特性やBEEM電流像を測定できるよう測定回路や制御用コンピュータの設定を行っ...
❏表面反応で構築した分子架橋構造とその物性(12450021)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2000 - 2002
【研究代表者】吉信 淳 東京大学, 物性研究所, 助教授 (50202403)
【キーワード】シリコン表面 / 光電子分光 / 走査型トンネル顕微鏡 / プラチナ表面 / 表面拡散 (他14件)
【概要】1.Si(100)表面と有機分子との相互作用 1,4-シクロヘキサジエン,シクロヘキセン,トリフルオロイソプロパノールなど分子吸着状態を高分解能電子エネルギー損失分光(HREELS),高分解能内殻光電子分光,走査型トンネル顕微鏡STMを用いて詳細に調べた 2.Si(100)表面の非対称ダイマーの反応性について (1)高分解能内殻光電子分光を用いてSi(100)表面のSi2Pレベルを測定し,30Kに...
❏エピタクシャル成長のメカニズムとコヒーレント超薄膜の物性(07044133)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】国際学術研究
【研究期間】1995 - 1997
【研究代表者】八木 克道 東京工業大学, 理学部, 教授 (90016072)
【キーワード】シリコン表面 / 相転移 / 吸着構造 / 高指数面 / SPA-LEED (他14件)
【概要】この研究プログラムで今年度次のような成果が得られた。 1)Au吸着誘起Si表面の構造相転移を観察し、表面構造中のSi原子密度を測定すると同時にSi(111)微斜面においてファセット形成を見出した。 2)上記の発展として、[110]晶帯でのAu吸着誘起ファセット形成とその相転移、吸着量、熱処理温度依存性等を見出した。 3)Si(001)面でのAu吸着誘起ファセット形成過程を日独で共同してSPA-LE...
【工学】電気電子工学：プラズモン ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏プラズモニック触媒反応の学理構築を目指した単一分子化学(22H00286)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2022-04-01 - 2026-03-31
【研究代表者】数間 恵弥子 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (50633864)
【キーワード】プラズモン / 単一分子 / STM / 化学反応
【概要】
❏プラズモン誘起解離反応素過程の単一分子レベル解析(18H01947)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】数間 恵弥子 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 研究員 (50633864)
【キーワード】プラズモン / 走査型トンネル顕微鏡 / 単一分子 / 化学反応 / STM
【概要】本研究は、光走査型トンネル顕微鏡を用いた単一分子の反応解析により、プラズモン誘起解離反応の機構を解明する。特に金属との相互作用によって形成される吸着分子の電子状態に着目し、プラズモンと分子の相互作用に関する基礎的な知見の獲得を目的とした。強い吸着系として、銀表面に化学吸着した酸素分子を対象として、プラズモン誘起解離反応の単一分子レベル観測と定量解析を行った。対照実験として光反応、電子、ホール注入に...
❏金属ナノ構造-酸化膜複合系におけるプラズモン誘起水分解反応の光STMによる解析(16K17862)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】数間 恵弥子 国立研究開発法人理化学研究所, Kim表面界面科学研究室, 基礎科学特別研究員 (50633864)
【キーワード】走査型トンネル顕微鏡 / 局在表面プラズモン共鳴 / 水分子 / 探針 / 反応 (他8件)
【概要】本研究は、金属ナノ構造-酸化膜複合系におけるプラズモンに基づく水の反応を対象として、極低温走査型トンネル顕微鏡(STM)を用いて、プラズモンによる反応の解析を目的とした。まず、プラズモンの励起に有利な先端直径が20 nm程度の金製のSTM探針を再現性よく作製する手法を確立した。酸化膜として、MgO超薄膜をAg(100)上に形成する条件を探索した。得られたMgO薄膜は欠陥が多くあり、今後さらなる最適...
【工学】電気電子工学：トンネル分光 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏トンネルアシスト・ナノ光反応(16310069)
【研究テーマ】ナノ構造科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2004 - 2005
【研究代表者】長谷川 哲也 東京大学, 大学院理学系研究科, 教授 (10189532)
【キーワード】STM / C60 / 重合反応 / トンネル分光 / フラーレン (他8件)
【概要】MBE法を用いてHOPG(0001)基板上に堆積したフラーレン単結晶薄膜を対象とし、走査型トンネル顕微鏡(STM)の探針によるフラーレン分子の脱離、ならびに重合を試みた。脱離反応に関しては、サンプルバイアス(Vs)=2Vを閾値とし、それ以上のVsで脱離反応が起こることが判明した。また、Vsの増加に伴い脱離分子数は増大した。これは、LUMO+1の波動関数と探針の波動関数との重なりにより結合性軌道を作...
❏STMによる準結晶の原子構造と電子状態に関する研究(14550649)
【研究テーマ】金属物性
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2002 - 2003
【研究代表者】枝川 圭一 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (20223654)
【キーワード】準結晶 / 正10角形準結晶 / 走査トンネル顕微鏡 / トンネル分光 / フェイゾン歪 (他11件)
【概要】本研究では、STM法およびSTS法を用いて準結晶の原子構造および電子状態を調べることを目的に以下の実験を行った。試料はチョコラルスキー法により作製したAl-Ni-Co系正10角形準結晶の単結晶を用い、超高真空(〜2.3×10^<-8>Pa)中でSTM観察およびトンネル分光測定を行った。STM観察では、i)原子配列の準周期秩序の完全性が高いこと、ii)2種類の準周期面が10_5らせん対称...
❏角度分解型トンネリングによるフェルミ面の異方性測定法の研究(62540251)
【研究テーマ】固体物性
【研究種目】一般研究(C)
【研究期間】1987 - 1989
【研究代表者】尾崎 肇 早稲田大学, 理工学部, 教授 (10063679)
【キーワード】トンネル分光法 / フェルミ面 / 異方性 / 1TーTaS_2 / CDWギャップ (他17件)
【概要】本研究は、結晶のフェルミ面の異方性を観測する手段として、角度分解型トンネル分光法を提案した。そして、この方法を用いて。層状構造物質1TーTaS_2のフェルミ面にできた電荷密度波(CDW)によるエネルギ-ギャップの異方性を観測することに成功した。 二つの結晶の平坦な劈開面を、一定の間隔dで平行に配置し、両者間にバイアス電圧を印加するときに流れるトンネル電流は、結晶の格子定数aがdに比べてa<d...
【工学】電気電子工学：表面空乏層 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏レーザ光照射・走査型プローブ顕微鏡を用いた半導体極微細構造の特性評価(08650368)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1996
【研究代表者】高橋 琢二 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教授 (20222086)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / 表面光電位効果 / 微分コンダクタンス / 表面空乏層 / フォトキャリア (他6件)
【概要】1.レーザ光照射下において、キャリア密度5×10^<16>,3×10^<17>、1×10^<18>cm^<-3>の3種類のn型GaAs試料でのトンネル電流-電圧スペクトルを走査トンネル顕微鏡(STM)を用いて測定し、微分コンダクタンスの光変調効果を調べた。その結果、すべての試料において明瞭な表面光電位効果がみられた。また、低キャリア密度の試料ほど表面...
❏レーザ光励起STMによる半導体極微細構造の特性評価(07650356)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】一般研究(C)
【研究期間】1995
【研究代表者】高橋 琢二 東京大学, 先端科学技術研究センター, 講師 (20222086)
【キーワード】走査型トンネル顕微鏡 / フェルミレベル / トンネル電流-電圧スペクトル / 表面光電位効果 / 表面空乏層 (他7件)
【概要】1.レーザ光照射下において、キャリア密度5×10^<16、>3×10^<17、>1×10^<18>cm^<-3>の3種類のn型GaAs試料でのトンネル電流-電圧スペクトルを走査型トンネル顕微鏡(STM)を用いて測定した。その結果、レーザ光を照射しない場合には、いずれの場合も表面のフェルミレベルがミッドギャップ近傍にピニングしていることに対応したスペク...
【工学】電気電子工学：表面光電位効果 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏レーザ光照射・走査型プローブ顕微鏡を用いた半導体極微細構造の特性評価(08650368)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1996
【研究代表者】高橋 琢二 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教授 (20222086)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / 表面光電位効果 / 微分コンダクタンス / 表面空乏層 / フォトキャリア (他6件)
【概要】1.レーザ光照射下において、キャリア密度5×10^<16>,3×10^<17>、1×10^<18>cm^<-3>の3種類のn型GaAs試料でのトンネル電流-電圧スペクトルを走査トンネル顕微鏡(STM)を用いて測定し、微分コンダクタンスの光変調効果を調べた。その結果、すべての試料において明瞭な表面光電位効果がみられた。また、低キャリア密度の試料ほど表面...
❏レーザ光励起STMによる半導体極微細構造の特性評価(07650356)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】一般研究(C)
【研究期間】1995
【研究代表者】高橋 琢二 東京大学, 先端科学技術研究センター, 講師 (20222086)
【キーワード】走査型トンネル顕微鏡 / フェルミレベル / トンネル電流-電圧スペクトル / 表面光電位効果 / 表面空乏層 (他7件)
【概要】1.レーザ光照射下において、キャリア密度5×10^<16、>3×10^<17、>1×10^<18>cm^<-3>の3種類のn型GaAs試料でのトンネル電流-電圧スペクトルを走査型トンネル顕微鏡(STM)を用いて測定した。その結果、レーザ光を照射しない場合には、いずれの場合も表面のフェルミレベルがミッドギャップ近傍にピニングしていることに対応したスペク...
【工学】電気電子工学：バリスティック電子放射顕微鏡 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏金属・半導体界面におけるフェルミ準位ピニングの可視化(13555088)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】長谷川 幸雄 東京大学, 物性研究所, 助教授 (80252493)
【キーワード】金属半導体界面 / 走査トンネル顕微鏡 / シリコン表面 / 界面準位 / 原子間力顕微鏡 (他7件)
【概要】本年度実施計画の下記の3項目について以下の成果が得られている。 現有の超高真空STMシステムにBEEM機能を取り付け、その性能評価を進めている。BEEMに必要となる電極・電流導入端子・簡易マニピュレーターからなるユニットを作成し超高真空システムに取り付け、その動作を確認した。さらに制御系の開発・調整を進め、BEEM電流電圧特性やBEEM電流像を測定できるよう測定回路や制御用コンピュータの設定を行っ...
❏バリスティック電子放射顕微鏡による金属半導体界面のエッジにおける電気的特性の測定(07555005)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】試験研究(B)
【研究期間】1995 - 1997
【研究代表者】長谷川 幸雄 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (80252493)
【キーワード】バリスティック電子放射顕微鏡 / 走査トンネル顕微鏡 / 金属半導体界面 / ショットキー障壁
【概要】今年度には、バリスティック電子放射顕微鏡(BEEM)の設計およびその組立を行った。これまでのBEEMでは大気中あるいは液体窒素中で実験が行われており、そのため試料の清浄度の問題や表面の吸着物による影響が指摘されてきた。こうした点を避けるために、BEEMユニット全体を超高真空内に入れて研究を行う計画である。そのためのイオンポンプやターボポンプなどを真空系等の設計を行い、現在10^<-11>...
【工学】電気電子工学：分子線エピタキシー(MBE) ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏重い電子の人工制御(25220710)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2013-05-31 - 2018-03-31
【研究代表者】松田 祐司 京都大学, 理学研究科, 教授 (50199816)
【キーワード】重い電子 / 非従来型超伝導 / 量子臨界点 / 界面 / スピン密度波 (他25件)
【概要】重い電子系化合物の人工制御、特に重い電子系化合物CeCoIn5、CeRhIn5を含む様々な人工超格子を作製し、量子臨界点の研究や新奇な超伝導状態の研究を行った。特にd波超伝導体CeCoIn5を含むトリコロール超格子により、空間反転対称性の破れを人工的に制御することに成功し。さらにCeCoIn5とスピン密度波化合物CeRhIn5を原子層単位で、積層成長させた人工超格子を作製し、圧力をかけることにより...
❏スピン制御ナノ構造の作製と実空間・電子状態測定法の開発(18710092)
【研究テーマ】ナノ材料・ナノバイオサイエンス
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】岡林 潤 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (70361508)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / 分子線エピタキシー / 初期成長過程 / 磁性ナノ構造
【概要】本研究では、分子線エピタキシー(MBE)装置と走査トンネル顕微鏡(STM)を装備した表面分析チェンバーを超高真空環境で結合した装置を駆使することにより、新しいスピントロニクス材料・構造の創製とそのデバイス応用の可能性を探ることを目的としている。中でも、半導体GaAsと格子整合性の良い強磁性体MnAsに着目し、安定な六方晶ではなく、ハーフメタルと予測されている4配位閃亜鉛鉱型結晶の作製を試みた。 M...
❏Misfit転位近傍における結晶成長(11450005)
【研究テーマ】応用物性・結晶工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】平山 博之 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (60271582)
【キーワード】シリコン / ゲルマニウム / 分子線エピタオシー / 走査トンネル顕微鏡 / ステップ形状 (他13件)
【概要】研究期間中に、我々は特殊高温セルを用いるSi1-XGeX-MBE装置をSTMと接続し、これらを同一の除振台に乗せることで、MBEにおける成長表面を原子分解能で観察できる装置を作成した。MBEにおけるレート制御、組成制御性などの基本性能チェック後、実際にSi結晶基板にSi1-XGeX薄膜をエピ成長させ、その表面モフォロジーの変化の過程を原子分解能で詳細に観察した。観察は、表面ストレスの影響がステップ...
【工学】電気電子工学：エバネッセント波 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏極低温テラヘルツSNOM/STMの開発(15H05423)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】梶原 優介 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (60512332)
【キーワード】エバネッセント波 / テラヘルツ波 / 極低温 / 量子井戸 / 熱雑音 (他15件)
【概要】本研究の目的は，表面電子系が本質的な役割を果たす物質現象をより深く探るため， THz-SNOMの能力を飛躍的に発展させることにあった．そのため，単色のみ検出可能であったTHz検出器CSIPの多色化を進め，3色CSIPを実現した．また観察対象を極低温(4.2 K)まで拡張する極低温SNOM/STMを低温チャンバ内に設計・構築し，遠隔場画像の取得および低温AFM駆動を達成した．加えて，応用展開を見据え...
❏局所マイクロ波複素伝導度測定を用いた量子凝縮相の新しいダイナミクスの研究(23244070)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】前田 京剛 東京大学, 総合文化研究科, 教授 (70183605)
【キーワード】マイクロ波 / マイクロ波顕微鏡 / STM / 鉄系超伝導体 / 電気伝導度分布 (他28件)
【概要】液体ヘリウム中で動作する，STMも同時に兼ね備えたマイクロ波顕微鏡（同軸共振器タイプ，動作周波数 10.7 GHz）を開発した。これを用いて，鉄系超伝導体KxFe2Se2単結晶において，電気伝導度の空間分布を取得することに初めて成功し，網目状の部分が超伝導領域であることを直接示すことができた。また，この過程で，表面の粗さがマイクロ波共振特性に与える影響を取り除く走査方法を見出した。これら伝導度の空...
【工学】電気電子工学：ナノデバイス ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏異種原子位置交換型水平原子操作の制御条件と機構の解明(17101003)
【研究テーマ】ナノ構造科学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2005 - 2009
【研究代表者】森田 清三 大阪大学, 工学研究科, 教授 (50091757)
【キーワード】原子間力顕微鏡 / 原子識別 / フォース・スペクトロスコピー / フォース・マッピング / 交換型水平原子操作 (他23件)
【概要】原子間力顕微鏡(AFM)による交換型「水平」原子操作は、様々な混在半導体で起こることを明らかにした。また、室温水平原子操作は、探針先端原子と表面との相互作用で局所的に障壁高さが低くなり、方向性熱拡散が誘起されて確率的に起こる事を実験的・理論的に明らかにした。さらに、交換型単原子ペンのように探針先端原子を表面原子と交換して埋め込む交換型「垂直」原子操作現象を発見して、室温で原子埋め込み文字の高速構築...
❏金属内包フラーレンの固体・薄膜・ナノ物性(15350089)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2004
【研究代表者】久保園 芳博 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (80221935)
【キーワード】金属内包フラーレン / 固体物性 / 薄膜デバイス / ナノ構造 / 走査トンネル顕微鏡 (他11件)
【概要】金属内包フラーレンを始めとするフラーレン物質の固体・薄膜・ナノ領域での構造と物性を調べた.また,それらの特性をもとにして,薄膜・ナノスケールの電子デバイスの作製を行った. 第一に金属内包フラーレン固体の構造を放射光を用いた粉末X線回折により明らかにした.M@C_<82>(Mは三価の金属原子)は単純立方構造(Pa3)を取り,150K付近に運動の凍結に起因する構造相転移があることを見いだし...
【工学】電気電子工学：Ge(ゲルマニウム) ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏Misfit転位近傍における結晶成長(11450005)
【研究テーマ】応用物性・結晶工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】平山 博之 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (60271582)
【キーワード】シリコン / ゲルマニウム / 分子線エピタオシー / 走査トンネル顕微鏡 / ステップ形状 (他13件)
【概要】研究期間中に、我々は特殊高温セルを用いるSi1-XGeX-MBE装置をSTMと接続し、これらを同一の除振台に乗せることで、MBEにおける成長表面を原子分解能で観察できる装置を作成した。MBEにおけるレート制御、組成制御性などの基本性能チェック後、実際にSi結晶基板にSi1-XGeX薄膜をエピ成長させ、その表面モフォロジーの変化の過程を原子分解能で詳細に観察した。観察は、表面ストレスの影響がステップ...
❏表面状態制御によるSiGe混晶表面へのSiの単原子層吸着(11750026)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】奨励研究(A)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】菅原 聡 東工大, 工学部, 助手 (40282842)
【キーワード】Si / Ge / Heteropitaxy / Atomic-layer-epitaxy / STM (他7件)
【概要】本研究は原子層エピタキシー法(ALE)を用いて歪み制御Si/Ge原子層超格子をSiGe混晶上に作製し、その新物性発現を探索することを最終的な目的としている。本年度はSi/Ge原子層超格子を作製するとき必須となるALEによるSi表面へのGeのヘテロ成長(ヘテロALE)について研究を行った。 GeのALEは(CH_3)_2GeH_2と原子状水素の交互供給によって実現できている。これはホモ成長(ホモ A...
❏Misfit転位網をもちいたC60量子細線ネットワーク形成(11874045)
【研究テーマ】固体物性Ⅰ(光物性・半導体・誘電体)
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】平山 博之 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (60271582)
【キーワード】シリコン / ゲルマニウム / C60分子 / 走査トンネル顕微鏡 / ステップ形状 (他10件)
【概要】Si基板上のSi_1-xGex薄膜のエピタキシャル成長では、SiとGe間のMisfitにより転位が規則正しく配列する。本研究は、こうしたMisfit転位網に沿ってC60分子を表面に直線ネットワーク状に配列させることを目的としたものであった。 我々は特殊高温セルを用いるSi_1-xGex-MBE装置をSTMと接続し、実際にSi結晶基板にSi_1-xGex薄膜をエピ成長させ、その表面モフォロジーの変化...
【工学】電気電子工学：自己形成量子ドット ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏機能性半導体探針を有する新しい走査トンネル顕微鏡による電子エネルギ分光計測(09650381)
【研究テーマ】電子デバイス・機器工学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1997 - 1998
【研究代表者】高橋 琢二 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教授 (20222086)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / 半導体探針 / レーザ光照射 / 光励起キャリア / 表面空乏化 (他12件)
【概要】本年度は、探針に適した半導体材料を探ることを目的として、表面が自己形成InAs量子ドットで覆われたn-GaAsの表面近傍の電気特性を、レーザ光照射下でのSTM/STS測定、および導電性探針を有するAFMによる静電引力計測を通じて評価した。 ・ 自己形成InAs量子ドットで覆われたn-GaAs表面の電気的特性をレーザ光照射下でのSTM/STS測定で評価した。その結果、InAsドットの近傍では光応答信...
❏レーザ光照射・走査型プローブ顕微鏡を用いた半導体極微細構造の特性評価(08650368)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1996
【研究代表者】高橋 琢二 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教授 (20222086)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / 表面光電位効果 / 微分コンダクタンス / 表面空乏層 / フォトキャリア (他6件)
【概要】1.レーザ光照射下において、キャリア密度5×10^<16>,3×10^<17>、1×10^<18>cm^<-3>の3種類のn型GaAs試料でのトンネル電流-電圧スペクトルを走査トンネル顕微鏡(STM)を用いて測定し、微分コンダクタンスの光変調効果を調べた。その結果、すべての試料において明瞭な表面光電位効果がみられた。また、低キャリア密度の試料ほど表面...
【工学】電気電子工学：非線形光学 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏差周波励起ナノスペクトロスコピーの原理解明(17201023)
【研究テーマ】ナノ材料・ナノバイオサイエンス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2005 - 2008
【研究代表者】前田 康二 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (10107443)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / 赤外吸収 / 非線形光学 / ナノ分解能 / 光電場増強 (他12件)
【概要】走査トンネル顕微鏡(STM)の探針直下に波長の異なるレーザー光を照射すると局所的に発生する差周波光に対するSTM電流の応答を用いてナノ空間分解能で赤外吸収分光を行う新しい顕微分光法として、フーリエ変換(FT)干渉計に通し多波長同時変調した広帯域・超短パルススーパーコンティニュウム光を照射光に用いるシステムを構築し実験を行ったところ、差周波発生した赤外光が試料に吸収されたためと解釈できるFTスペクト...
❏トンネルギャプ差周波発生赤外光を用いた単一分子STMナノスペクトロスコピー(14350017)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2002 - 2004
【研究代表者】前田 康二 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (10107443)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / 赤外吸収 / 分子振動 / 非線形光学 / ナノ分解能 (他9件)
【概要】走査トンネル顕微鏡(STM)のトンネルギャップに異なる波長のレーザ光を照射することにより、超高強度の差周波赤外光を探針直下に発生させ、単一分子の赤外吸収をSTM探針で検出するナノ分解能顕微分光手法(STM-DFG法)の開発を試みた。 1.STM探針による光電場増強(FE)効果の測定:非線形I-V特性に起因して近赤外域光照射に伴いSTMトンネル電流に整流電流が流れることをグラファイト試料で確認した。...
【工学】電気電子工学：強磁性共鳴 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏スピン共鳴走査トンネル顕微鏡によるスピンダイナミクスの評価と制御(19H00859)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】長谷川 幸雄 東京大学, 物性研究所, 教授 (80252493)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / スピン共鳴 / 強磁性共鳴 / スピン偏極トンネリング / ナノサイズ磁性体
【概要】本研究では、走査トンネル顕微鏡（STM）の探針に高周波ケーブルを導入することにより、探針試料間への高周波信号を導入している。この構成における高周波電場・磁場の分布を計算で求めるとともに、この高周波磁場による探針下のナノサイズアイランド構造の共鳴条件をLLG方程式により見積もり、共鳴検出に最適な測定条件等を決定することができた。さらに高周波導入構成や関連する計測機器を制御しつつSTM測定を行うシステ...
❏強磁性共鳴励起により生成されたスピン流の原子スケールイメージング(16H02109)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】長谷川 幸雄 東京大学, 物性研究所, 教授 (80252493)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / スピン偏極走査トンネル顕微鏡 / ポテンショメトリ / 強磁性共鳴 / スピン波 (他9件)
【概要】スピン偏極走査トンネル顕微鏡および探針磁化制御技術を確立し、原子レベルの空間分解能でのスピン分析が可能にし、さらに超高真空かつ低温下で動作する走査トンネルポテンショメトリの開発および動作確認を行い、表面構造に起因する欠陥構造に対する電気抵抗を実測することができた。また、超高真空低温STM装置内にマイクロ波を導入し、照射の有無によって磁気コントラストが変化する様子を捉えることにも成功し、強磁性共鳴を...
【工学】電気電子工学：単一分子 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏小区分34020:分析化学関連(0)
【研究テーマ】2018
【研究種目】単分子
【研究期間】温度計測
【研究代表者】走査型トンネル顕微鏡
【キーワード】分子探針
【概要】
❏プラズモン誘起解離反応素過程の単一分子レベル解析(18H01947)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】数間 恵弥子 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 研究員 (50633864)
【キーワード】プラズモン / 走査型トンネル顕微鏡 / 単一分子 / 化学反応 / STM
【概要】本研究は、光走査型トンネル顕微鏡を用いた単一分子の反応解析により、プラズモン誘起解離反応の機構を解明する。特に金属との相互作用によって形成される吸着分子の電子状態に着目し、プラズモンと分子の相互作用に関する基礎的な知見の獲得を目的とした。強い吸着系として、銀表面に化学吸着した酸素分子を対象として、プラズモン誘起解離反応の単一分子レベル観測と定量解析を行った。対照実験として光反応、電子、ホール注入に...
❏刺激応答性分子探針による界面特性の単一分子スケール計測法の開発(18H02003)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】西野 智昭 東京工業大学, 理学院, 准教授 (80372415)
【キーワード】単分子 / 温度計測 / 走査型トンネル顕微鏡 / 分子探針 / ナノ科学 (他7件)
【概要】近年，優れた機能を有するナノスケールの微小構造体が盛んに開発されており，その化学的特性，物性の評価に向け，高い空間分解能を有する分析法を開発することが喫緊の課題となっている．そこで本研究では，走査型トンネル顕微鏡の刺激応答性分子探針を開発し，単一分子スケールにて，界面特性を計測できる新規手法を開発した．単一分子スケールでの界面特性の評価法を開発することによって，機能性微小デバイスの実用化に貢献でき...
【工学】電気電子工学：エピタキシャル成長 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏STM/STSによるSi-Ge系ヘテロ構造成長過程の極微観察(04650596)
【研究テーマ】金属物性
【研究種目】一般研究(C)
【研究期間】1992 - 1993
【研究代表者】富取 正彦 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助手 (10188790)
【キーワード】走査型トンネル顕微鏡 / 走査型トンネル分光法 / Si(シリコン) / Ge(ゲルマニウム) / ダイマー (他9件)
【概要】Si(001)面に蒸着した少量のSi、またはGe原子の配列と電子状態をSTM/STSで捉えた。蒸着Si、Ge原子は(001)面上でダイマー列に沿った方向に優先的に2次元成長する。ダイマー列終端部の原子配列に注目し、Si、Geの成長機構を検討した。基板温度300℃で成長させると、ダイマー列終端部の列の延長線上で、1ダイマー分だけ離れた下地ダイマー列上にダイマーが配置され、また、もう1ダイマー分だけ離...
❏原子尺度制御を目指した結晶成長制御用走査型トンネル顕微鏡の試作研究(01850001)
【研究テーマ】応用物性
【研究種目】試験研究
【研究期間】1989 - 1991
【研究代表者】白木 靖寛 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (00206286)
【キーワード】原子尺度 / 結晶成長 / 走査型トンネル顕微鏡 / Si / Geヘテロ構造 (他20件)
【概要】本研究の主眼は、結晶成長装置に装着可能な走査型トンネル顕微鏡(STM)を開発し、従来の方法では評価できなかった結晶成長にともなう表面原子の動き、表面構造の変化など原子尺度の知見を直接得ようとするところにある。まず、初年度において結晶成長装置に装着可能なSTMを考案し、そのために必要な新しい電子式粗動機構を開発した。一方、従来から利用されてきた機械式方式についても検討を加え、両者ともに小型化、結晶成...
❏走査型トンネル顕微鏡と超高真空走査型電子顕微鏡の同時測定の開発と応用(61850007)
【研究テーマ】応用物性
【研究種目】試験研究
【研究期間】1986 - 1988
【研究代表者】市ノ川 竹男 早稲田大学, 理工学部, 教授 (70063310)
【キーワード】走査型トンネル顕微鏡 / SEMとSTMの複合機 / エピタキシャル成長 / SEMとSTMの複合装置 / 表面再配列構造の観察
【概要】本研究は走査型電子顕微鏡(SEM)と走査型トンネル顕微鏡(STM)との複合化により、最終的には走査型LEED顕微鏡(超高真空)とSTMとを一体化し、数100μmから数〓の視野まで、連続的な操作で像が観察できるようにすることを目的とした。研究は2つの段階に分れ、第1段階は10^<-6>Torrの真空下で、SEMとSTMの複合化を行った。この段階の装置は極めて順調に進展し、いくつかの応用研...
【工学】建築学：Si ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏Misfit転位近傍における結晶成長(11450005)
【研究テーマ】応用物性・結晶工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】平山 博之 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (60271582)
【キーワード】シリコン / ゲルマニウム / 分子線エピタオシー / 走査トンネル顕微鏡 / ステップ形状 (他13件)
【概要】研究期間中に、我々は特殊高温セルを用いるSi1-XGeX-MBE装置をSTMと接続し、これらを同一の除振台に乗せることで、MBEにおける成長表面を原子分解能で観察できる装置を作成した。MBEにおけるレート制御、組成制御性などの基本性能チェック後、実際にSi結晶基板にSi1-XGeX薄膜をエピ成長させ、その表面モフォロジーの変化の過程を原子分解能で詳細に観察した。観察は、表面ストレスの影響がステップ...
❏表面状態制御によるSiGe混晶表面へのSiの単原子層吸着(11750026)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】奨励研究(A)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】菅原 聡 東工大, 工学部, 助手 (40282842)
【キーワード】Si / Ge / Heteropitaxy / Atomic-layer-epitaxy / STM (他7件)
【概要】本研究は原子層エピタキシー法(ALE)を用いて歪み制御Si/Ge原子層超格子をSiGe混晶上に作製し、その新物性発現を探索することを最終的な目的としている。本年度はSi/Ge原子層超格子を作製するとき必須となるALEによるSi表面へのGeのヘテロ成長(ヘテロALE)について研究を行った。 GeのALEは(CH_3)_2GeH_2と原子状水素の交互供給によって実現できている。これはホモ成長(ホモ A...
❏Misfit転位網をもちいたC60量子細線ネットワーク形成(11874045)
【研究テーマ】固体物性Ⅰ(光物性・半導体・誘電体)
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】平山 博之 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (60271582)
【キーワード】シリコン / ゲルマニウム / C60分子 / 走査トンネル顕微鏡 / ステップ形状 (他10件)
【概要】Si基板上のSi_1-xGex薄膜のエピタキシャル成長では、SiとGe間のMisfitにより転位が規則正しく配列する。本研究は、こうしたMisfit転位網に沿ってC60分子を表面に直線ネットワーク状に配列させることを目的としたものであった。 我々は特殊高温セルを用いるSi_1-xGex-MBE装置をSTMと接続し、実際にSi結晶基板にSi_1-xGex薄膜をエピ成長させ、その表面モフォロジーの変化...
【工学】土木工学：化学反応 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏プラズモニック触媒反応の学理構築を目指した単一分子化学(22H00286)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2022-04-01 - 2026-03-31
【研究代表者】数間 恵弥子 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (50633864)
【キーワード】プラズモン / 単一分子 / STM / 化学反応
【概要】
❏プラズモン誘起解離反応素過程の単一分子レベル解析(18H01947)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】数間 恵弥子 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 研究員 (50633864)
【キーワード】プラズモン / 走査型トンネル顕微鏡 / 単一分子 / 化学反応 / STM
【概要】本研究は、光走査型トンネル顕微鏡を用いた単一分子の反応解析により、プラズモン誘起解離反応の機構を解明する。特に金属との相互作用によって形成される吸着分子の電子状態に着目し、プラズモンと分子の相互作用に関する基礎的な知見の獲得を目的とした。強い吸着系として、銀表面に化学吸着した酸素分子を対象として、プラズモン誘起解離反応の単一分子レベル観測と定量解析を行った。対照実験として光反応、電子、ホール注入に...
【工学】構造・機能材料：欠陥 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏グラフェン欠陥構造に現れる局在スピン状態の制御(17K04971)
【研究テーマ】ナノ構造化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】藤井 慎太郎 東京工業大学, 理学院, 特任准教授 (70422558)
【キーワード】ナノグラフェン / 電子輸送 / プローブ顕微鏡 / ブレイクジャンクション / 走査型トンネル顕微鏡 (他11件)
【概要】アセン前駆体の表面重合反応を用いたボトムアップ手法によりジグザグエッジを両端に持つグラフェンナノリボンを合成した。単分子の伝導度計測結果の統計的な解析から、数ナノメートル程度の分子長を示すグラフェンナノリボンは高い電気伝導度を示すことが分かった（＞0.1 G0、G0= 2e^2/h）。また、分子長が数ナノメートル程度のグラフェンナノリボンについて、理論計算を行った。その結果、グラフェンナノリボンに...
❏ナノスケール表面改質のためのイオン照射下高温STM観察(11450019)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1999 - 2001
【研究代表者】大泊 巌 早稲田大学, 理工学部, 教授 (30063720)
【キーワード】シリコン / イオン照射 / 表面改質 / 走査トンネル顕微鏡 / 半導体表面 (他8件)
【概要】1.イオン照射によるSi表面の改質効果解明の推進 高温超高真空STM/低速イオン銃複合装置を作製し、Arイオンを照射したSi表面をリアルタイムで高温STM観察し、1個のArイオンによって形成された表面改質サイトの形状変化を多数調べた。その結果、サイズの大きいイオン照射痕の多くは、熱処理によって表面のダイマー列に沿った辺を持つ正六角形に整形されることなどが明らかになった。イオン照射欠陥回復過程の基板...
【工学】構造・機能材料：エピタキシャル薄膜 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏d電子系透明導電体・材料設計指針の再構築(23686002)
【研究テーマ】応用物性・結晶工学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2011 - 2012
【研究代表者】一杉 太郎 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 准教授 (90372416)
【キーワード】セラミックス / 酸化物 / 透明導電膜 / 走査トンネル顕微鏡 / エピタキシャル薄膜 (他11件)
【概要】d電子系透明導電体・材料設計指針の再構築 透明導電膜のメカニズムを原子スケールで理解するための土台作りと、新規透明導電体の探索を行った。前者に関しては、走査型トンネル顕微鏡を用いてSrTiO_3基板、および、酸化物薄膜の電子状態の評価を行った。そして、後者に関しては、我々が見いだしたLiTi2O4透明超伝導体について、そのメカニズムの検討を行った。 ...
❏局所マイクロ波複素伝導度測定を用いた量子凝縮相の新しいダイナミクスの研究(23244070)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】前田 京剛 東京大学, 総合文化研究科, 教授 (70183605)
【キーワード】マイクロ波 / マイクロ波顕微鏡 / STM / 鉄系超伝導体 / 電気伝導度分布 (他28件)
【概要】液体ヘリウム中で動作する，STMも同時に兼ね備えたマイクロ波顕微鏡（同軸共振器タイプ，動作周波数 10.7 GHz）を開発した。これを用いて，鉄系超伝導体KxFe2Se2単結晶において，電気伝導度の空間分布を取得することに初めて成功し，網目状の部分が超伝導領域であることを直接示すことができた。また，この過程で，表面の粗さがマイクロ波共振特性に与える影響を取り除く走査方法を見出した。これら伝導度の空...
【工学】構造・機能材料：電気伝導 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏LaAlO3/SrTiO3ヘテロ構造の原子スケール電子状態(26246022)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】一杉 太郎 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (90372416)
【キーワード】酸化物表面 / 界面 / 走査プローブ顕微鏡 / 走査トンネル顕微鏡 / ペロブスカイト (他21件)
【概要】遷移金属酸化物は、通常の半導体には見られない多彩な機能を示すことから、次世代エレクトロニクス材料として活発な研究が展開されている。近年、酸化物作製技術が急速に発展したことにより、原子レベルで急峻な界面を有する薄膜やヘテロ構造の作製が可能になり、新しい物性・機能が見出されている。このような酸化物薄膜やヘテロ構造が示す機能の探求・解明のためには、酸化物薄膜について、電子状態評価を原子レベル空間分解能で...
❏ツイン・マイクロ4端子プローブによる表面ナノ構造体の磁気輸送現象研究(18360018)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】松田 巌 東京大学, 物性研究所, 准教授 (00343103)
【キーワード】表面 / 薄膜 / ナノ / 磁気伝導 / 磁気抵抗 (他9件)
【概要】本研究では独立駆動型のマルチプローブによる表面磁気抵抗測定装置を世界に先駆けて開発した。本システムを用いれば (i)超高真空(10-^11~10^-10Torr)、(ii)強磁場(7T)、(iii)低温(<10K)の実験条件下での磁気抵抗測定が可能であり、また設置されたツイン・プローブステージでは測定対象に応じて、STM 探針、マイクロ4端子プローブ、マルチ配置用マクロプローブを超高真空下で...
❏グリーン関数STMの開発とそれによるナノ電子輸送ダイナミクスの研究(15106001)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2003 - 2006
【研究代表者】長谷川 修司 東京大学, 大学院・理学系研究科, 准教授 (00228446)
【キーワード】表面・界面物性 / 走査プローブ顕微鏡 / 物性実験 / 電子顕微鏡 / ナノ材料 (他14件)
【概要】1. 極低温4探針型STM(グルーン関数STM)装置システムの開発・建設 これは次のような性能を持つ:(a)超高真空中で稼動し、走査電子顕微鏡と結合して4探針の配置をナノメータスケールで観察できる。(b)試料および探針を7Kまで冷却でき、その温度を20時間維持できる。(c)それぞれの探針で原子分解能のSTM像観察が可能。(d)統合型コントローラによって1台のPCで4本の探針を有機的に駆動・制御でき...
【工学】構造・機能材料：ミスフィット転位 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏Misfit転位近傍における結晶成長(11450005)
【研究テーマ】応用物性・結晶工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】平山 博之 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (60271582)
【キーワード】シリコン / ゲルマニウム / 分子線エピタオシー / 走査トンネル顕微鏡 / ステップ形状 (他13件)
【概要】研究期間中に、我々は特殊高温セルを用いるSi1-XGeX-MBE装置をSTMと接続し、これらを同一の除振台に乗せることで、MBEにおける成長表面を原子分解能で観察できる装置を作成した。MBEにおけるレート制御、組成制御性などの基本性能チェック後、実際にSi結晶基板にSi1-XGeX薄膜をエピ成長させ、その表面モフォロジーの変化の過程を原子分解能で詳細に観察した。観察は、表面ストレスの影響がステップ...
❏Misfit転位網をもちいたC60量子細線ネットワーク形成(11874045)
【研究テーマ】固体物性Ⅰ(光物性・半導体・誘電体)
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】平山 博之 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (60271582)
【キーワード】シリコン / ゲルマニウム / C60分子 / 走査トンネル顕微鏡 / ステップ形状 (他10件)
【概要】Si基板上のSi_1-xGex薄膜のエピタキシャル成長では、SiとGe間のMisfitにより転位が規則正しく配列する。本研究は、こうしたMisfit転位網に沿ってC60分子を表面に直線ネットワーク状に配列させることを目的としたものであった。 我々は特殊高温セルを用いるSi_1-xGex-MBE装置をSTMと接続し、実際にSi結晶基板にSi_1-xGex薄膜をエピ成長させ、その表面モフォロジーの変化...
【工学】構造・機能材料：電子状態 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏グラフェン欠陥構造に現れる局在スピン状態の制御(17K04971)
【研究テーマ】ナノ構造化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】藤井 慎太郎 東京工業大学, 理学院, 特任准教授 (70422558)
【キーワード】ナノグラフェン / 電子輸送 / プローブ顕微鏡 / ブレイクジャンクション / 走査型トンネル顕微鏡 (他11件)
【概要】アセン前駆体の表面重合反応を用いたボトムアップ手法によりジグザグエッジを両端に持つグラフェンナノリボンを合成した。単分子の伝導度計測結果の統計的な解析から、数ナノメートル程度の分子長を示すグラフェンナノリボンは高い電気伝導度を示すことが分かった（＞0.1 G0、G0= 2e^2/h）。また、分子長が数ナノメートル程度のグラフェンナノリボンについて、理論計算を行った。その結果、グラフェンナノリボンに...
❏表面電子励起状態および吸着子のダイナミクス(21244048)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】小森 文夫 東京大学, 物性研究所, 教授 (60170388)
【キーワード】グラフェン / ゲルマニウム表面 / 電子状態 / 走査トンネル顕微鏡 / 光電子分光 (他7件)
【概要】固体表面に局在した低次元電子状態を対象に、表面原子および電子状態の知識を基礎として、電子と原子の動き方を調べる研究を行った。新たに創製した1次元的なナノ構造をもつ表面系では、それらの電子状態分布と電子運動量の緩和時間に一軸性の異方性があることをみいだした。表面電子系が局所的にエネルギーを受け取り、そのエネルギーが表面原子系に移り、その振動を引き起こし、最終的に表面原子移動に至ることを明らかにした。...
❏超伝導・超流動体における、時間反転対称性をもつ量子渦の理論(17540314)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】加藤 雄介 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (20261547)
【キーワード】超伝導 / 超流動 / 量子渦 / 不純物効果 / アンデレーエフ束縛状態 (他17件)
【概要】時間反転対称性をもつ超伝導渦における不純物効果を調べるために、不純物効果とギャップ方程式の両方を自己無撞着に数値的に解き、超伝導渦まわりのエネルギーギャップの空間依存性の温度変化を調べた。その結果、カイラルP波超伝導体における渦糸まわりでは不純物効果が効かず、渦半径の収縮効果(Kramer-Pesch効果)が極低温まで観測され得ることを理論的に示すことが出来た.これは参照のために行ったS波超伝導渦...
【工学】構造・機能材料：ゲルマニウム ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏ゲルマニウム基板上に構築した金属ナノワイヤ構造とその電子物性(22710095)
【研究テーマ】ナノ構造科学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2010 - 2011
【研究代表者】中辻 寛 東京大学, 物性研究所, 助教 (80311629)
【キーワード】表面物性 / ナノ構造物性 / 低次元系 / 表面電子状態 / 角度分解光電子分光 (他9件)
【概要】本研究では、半導体基板上に形成されるナノ構造として、ゲルマニウム(001)および(111)表面に金を1原子層程度蒸着することで形成されるナノワイヤ(1次元)構造および2次元構造について、その原子構造と電子状態を明らかにした。ナノワイヤ構造においては、構造から予測される1次元電子系ではなく、ワイヤ垂直方向に小さい有効質量をもつ金属的な表面状態があることを明らかにした。また2次元構造においては、大きな...
❏Misfit転位近傍における結晶成長(11450005)
【研究テーマ】応用物性・結晶工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】平山 博之 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (60271582)
【キーワード】シリコン / ゲルマニウム / 分子線エピタオシー / 走査トンネル顕微鏡 / ステップ形状 (他13件)
【概要】研究期間中に、我々は特殊高温セルを用いるSi1-XGeX-MBE装置をSTMと接続し、これらを同一の除振台に乗せることで、MBEにおける成長表面を原子分解能で観察できる装置を作成した。MBEにおけるレート制御、組成制御性などの基本性能チェック後、実際にSi結晶基板にSi1-XGeX薄膜をエピ成長させ、その表面モフォロジーの変化の過程を原子分解能で詳細に観察した。観察は、表面ストレスの影響がステップ...
❏Misfit転位網をもちいたC60量子細線ネットワーク形成(11874045)
【研究テーマ】固体物性Ⅰ(光物性・半導体・誘電体)
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】平山 博之 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (60271582)
【キーワード】シリコン / ゲルマニウム / C60分子 / 走査トンネル顕微鏡 / ステップ形状 (他10件)
【概要】Si基板上のSi_1-xGex薄膜のエピタキシャル成長では、SiとGe間のMisfitにより転位が規則正しく配列する。本研究は、こうしたMisfit転位網に沿ってC60分子を表面に直線ネットワーク状に配列させることを目的としたものであった。 我々は特殊高温セルを用いるSi_1-xGex-MBE装置をSTMと接続し、実際にSi結晶基板にSi_1-xGex薄膜をエピ成長させ、その表面モフォロジーの変化...
【工学】構造・機能材料：単結晶 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏オキシクロライド高温超伝導体の高圧下単結晶育成と電子物性(13440111)
【研究テーマ】固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】東 正樹 京都大学, 化学研究所, 助手 (40273510)
【キーワード】高温超伝導 / オキシクロライド / 単結晶 / 高圧合成 / 放射光X線回折 (他9件)
【概要】Ca_<2-x>Na_xCuO_2Cl_2は、劈開性に富み清浄なCuO_2面が得られる、絶縁体からアンダードープ組成の試料が得られる、斜方晶歪みやモジュレーションがない、という特徴を全て兼ね備える唯一の高温超伝導体で、角度分解光電子分光(ARPES)やSTMの対象として最適の物質である。高圧下のフラックス法でこの超伝導体の単結晶試料を育成し、ARPESとSTMの測定を行った。 x=0....
❏分光実験手法を組合せた高温超伝導体におけるキャリアのダイナミックスと構造の研究(13750771)
【研究テーマ】無機工業化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】笹川 崇男 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助手 (30332597)
【キーワード】高温超伝導体 / 反強磁性絶縁体 / 単結晶 / 光学反射率 / 角度分解光電子分光 (他9件)
【概要】高温超伝導メカニズム解明を目指して、高温超伝導の発現舞台となっている2次元CuO_2面について、フェルミ準位近傍の低エネルギー領域の電子構造およびダイナミックスに関する知見を得るための実験を行ってきた。本研究の特色は、(1)精密化学組成制御した一連の高温超伝導体単結晶試料の作製、(2)光学スペクトル、走査トンネル顕微鏡/分光(STM/STS)、そして角度分解光電子分光(ARPES)という種々の分光...
【工学】総合工学：シリコン ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏フェルミオン-ボゾン相互作用を通じた量子コヒーレント過程による固体表面構造操作(17540299)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2005 - 2008
【研究代表者】河合 伸 九州大学, 大学院・理学研究院, 准教授 (60204674)
【キーワード】固体表面 / 走査トンネル顕微鏡 / 構造操作 / 量子散乱 / 物性理論 (他23件)
【概要】走査トンネル顕微鏡(STM)を使った固体表面の構造操作について、機構を理論的に明らかにした。特に、STM探針から離れた表面原子操作について明らかにした。STMを使い半導体表面電子状態に注入された電子のコヒーレンス長について、フェルミオンである電子とボゾンである格子振動との相互作用を量子散乱機構としたコヒーレンス長の一般的表式を求め、ゲルマニューム表面でコヒーレンス長が長大になるバイアス電圧の存在を...
❏半導体表面と化学結合した単一有機分子および有機分子配列系の電子物性(16310070)
【研究テーマ】ナノ構造科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2004 - 2005
【研究代表者】吉信 淳 東京大学, 物性研究所, 助教授 (50202403)
【キーワード】シリコン / 表面 / 有機分子 / 電子エネルギー損失分光 / 走査型トンネル顕微鏡 (他12件)
【概要】実験と理論両面からSi(100)表面に吸着した有機分子の構造と電子物性について研究を行い,以下の成果を得た. (1)低温のSi(100)c(4x2)表面に2メチルプロペンやプロピレンを吸着させ,その吸着状態を電子エネルギー損失分光(EELS),走査型トンネル顕微鏡(STM),第一原理計算を用いて詳細に調べた.非対称大マーに対してマルコフニコフ則が成り立つように吸着することが解明された. (2)低温...
❏トンネル電流と変位電流の同時分離計測による有機超薄膜のエネルギー準位図の解明(12650007)
【研究テーマ】応用物性・結晶工学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2000 - 2001
【研究代表者】真島 豊 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (40293071)
【キーワード】変位電流 / トンネル電流 / 走査型トンネル顕微鏡 / フラットバンド / シリコン (他9件)
【概要】本研究では、申請者がこれまでに独自に開発してきたトンネル電流と変位電流の同時分離計測手法を有機超薄膜に適用し、有機超薄膜/シリコン構造において空間電荷密度とエネルギー準位密度の同時計測を実現した。具体的には有機超薄膜材料は液晶ディスプレイの配向膜として用いられているポリイミドを用い、スピンコート法で熱酸化シリコン基板上に3nmの厚さの有機超薄膜を作製した。この試料を超高真空中でトンネル電流と変位電...
【工学】総合工学：イオン照射 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏ナノスケール表面改質のためのイオン照射下高温STM観察(11450019)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1999 - 2001
【研究代表者】大泊 巌 早稲田大学, 理工学部, 教授 (30063720)
【キーワード】シリコン / イオン照射 / 表面改質 / 走査トンネル顕微鏡 / 半導体表面 (他8件)
【概要】1.イオン照射によるSi表面の改質効果解明の推進 高温超高真空STM/低速イオン銃複合装置を作製し、Arイオンを照射したSi表面をリアルタイムで高温STM観察し、1個のArイオンによって形成された表面改質サイトの形状変化を多数調べた。その結果、サイズの大きいイオン照射痕の多くは、熱処理によって表面のダイマー列に沿った辺を持つ正六角形に整形されることなどが明らかになった。イオン照射欠陥回復過程の基板...
❏Si(111)-7×7構造自己組織化過程における不純物原子の影響(09450022)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1997 - 1998
【研究代表者】大泊 巌 早稲田大学, 理工学部, 教授 (30063720)
【キーワード】Si(111)7×7 / ナノ構造 / 自己組織化 / 表面改質 / STM (他11件)
【概要】1) 7×7再構成に及ぼす酸素の影響 異なる基板温度、酸素分圧下でレーザー照射後のSi(111)7×7再構成の過渡現象を比較した。低い温度、高い酸素分圧ほど、7×7構造の成長が抑制された。また、この成長の抑制は7×7に相転移していない無秩序領域の優先的な酸化によるものであることをSTMのその場観察で明らかにした。 酸素含有量の異なる2つのSi基板を3つの冷却速度で急冷し、表面に形成される7×7領域...
【工学】総合工学：酸化物 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏LaAlO3/SrTiO3ヘテロ構造の原子スケール電子状態(26246022)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】一杉 太郎 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (90372416)
【キーワード】酸化物表面 / 界面 / 走査プローブ顕微鏡 / 走査トンネル顕微鏡 / ペロブスカイト (他21件)
【概要】遷移金属酸化物は、通常の半導体には見られない多彩な機能を示すことから、次世代エレクトロニクス材料として活発な研究が展開されている。近年、酸化物作製技術が急速に発展したことにより、原子レベルで急峻な界面を有する薄膜やヘテロ構造の作製が可能になり、新しい物性・機能が見出されている。このような酸化物薄膜やヘテロ構造が示す機能の探求・解明のためには、酸化物薄膜について、電子状態評価を原子レベル空間分解能で...
❏超伝導体なのに透明:そのメカニズムと応用(26610092)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】一杉 太郎 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 准教授 (90372416)
【キーワード】透明導電体 / 透明超伝導 / 薄膜 / 酸化物 / 超伝導 (他9件)
【概要】超伝導体は金属光沢か黒色を呈する、というのが常識である。BCS理論に従うと、高い超伝導転移温度を有する物質はキャリア濃度が大きいため、可視光透明性が失われるはずである。しかし、我々は超伝導転移温度13.3 Kを示す、スピネル型LiTi2O4透明超伝導薄膜(可視光を透過する超伝導体)の合成に成功した。この物性を活用することにより、光エレクトロニクスと超伝導を組み合わせた新奇デバイスの構築が期待される...
❏d電子系透明導電体・材料設計指針の再構築(23686002)
【研究テーマ】応用物性・結晶工学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2011 - 2012
【研究代表者】一杉 太郎 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 准教授 (90372416)
【キーワード】セラミックス / 酸化物 / 透明導電膜 / 走査トンネル顕微鏡 / エピタキシャル薄膜 (他11件)
【概要】d電子系透明導電体・材料設計指針の再構築 透明導電膜のメカニズムを原子スケールで理解するための土台作りと、新規透明導電体の探索を行った。前者に関しては、走査型トンネル顕微鏡を用いてSrTiO_3基板、および、酸化物薄膜の電子状態の評価を行った。そして、後者に関しては、我々が見いだしたLiTi2O4透明超伝導体について、そのメカニズムの検討を行った。 ...
【工学】総合工学：半導体 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏機能性半導体グラフェンの設計と創製(19H01823)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】齋藤 晋 東京工業大学, 理学院, 教授 (00262254)
【キーワード】グラフェン / 半導体 / 電子構造計算 / STM / 第一原理計算 (他7件)
【概要】精密な第一原理電子構造計算に基づいて各種の周期的構造修飾されたグラフェン系の設計研究を展開し、既に詳しい知見が得られていた六方晶の周期で構造修飾されたグラフェンに加えて、今年度は長方晶の周期で構造修飾されたグラフェンについて、詳細な研究を展開した。長方晶では、格子定数が二つ（ a および b ）あるため、(1)半導体となる構造修飾パターンの a および b 依存性、(2)半導体となる場合のバンドギ...
❏フェルミオン-ボゾン相互作用を通じた量子コヒーレント過程による固体表面構造操作(17540299)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2005 - 2008
【研究代表者】河合 伸 九州大学, 大学院・理学研究院, 准教授 (60204674)
【キーワード】固体表面 / 走査トンネル顕微鏡 / 構造操作 / 量子散乱 / 物性理論 (他23件)
【概要】走査トンネル顕微鏡(STM)を使った固体表面の構造操作について、機構を理論的に明らかにした。特に、STM探針から離れた表面原子操作について明らかにした。STMを使い半導体表面電子状態に注入された電子のコヒーレンス長について、フェルミオンである電子とボゾンである格子振動との相互作用を量子散乱機構としたコヒーレンス長の一般的表式を求め、ゲルマニューム表面でコヒーレンス長が長大になるバイアス電圧の存在を...
❏半導体ナノ構造における超高速光、電子相互作用の制御と次世代超高性能レーザへの応用(07405018)
【研究テーマ】電子デバイス・機器工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1995 - 1997
【研究代表者】荒川 泰彦 東京大学, 国際産学共同研究センター, 教授 (30134638)
【キーワード】量子ドット / 微小共振器 / フォトニック結晶 / STM / レーザ (他13件)
【概要】1982年に量子ドットレーザが提案されて以来、半導体ナノ構造構造の研究は急速に発展し、固体物理およびエレクトロニクスの研究分野に大きなインパクトをもたらしてきた。しかし、これまでの多大な努力にもかかわらず、形成技術や量子ドットの物性の解明が十分ではないため、現時点においては量子ドットレーザが当初予想されたような性能を実現するには至っていなかった。 本研究では、量子ドットの形成および物性物理の解明を...
【工学】総合工学：ナノ構造 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏グリーン関数STMの開発とそれによるナノ電子輸送ダイナミクスの研究(15106001)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2003 - 2006
【研究代表者】長谷川 修司 東京大学, 大学院・理学系研究科, 准教授 (00228446)
【キーワード】表面・界面物性 / 走査プローブ顕微鏡 / 物性実験 / 電子顕微鏡 / ナノ材料 (他14件)
【概要】1. 極低温4探針型STM(グルーン関数STM)装置システムの開発・建設 これは次のような性能を持つ:(a)超高真空中で稼動し、走査電子顕微鏡と結合して4探針の配置をナノメータスケールで観察できる。(b)試料および探針を7Kまで冷却でき、その温度を20時間維持できる。(c)それぞれの探針で原子分解能のSTM像観察が可能。(d)統合型コントローラによって1台のPCで4本の探針を有機的に駆動・制御でき...
❏金属内包フラーレンの固体・薄膜・ナノ物性(15350089)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2004
【研究代表者】久保園 芳博 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (80221935)
【キーワード】金属内包フラーレン / 固体物性 / 薄膜デバイス / ナノ構造 / 走査トンネル顕微鏡 (他11件)
【概要】金属内包フラーレンを始めとするフラーレン物質の固体・薄膜・ナノ領域での構造と物性を調べた.また,それらの特性をもとにして,薄膜・ナノスケールの電子デバイスの作製を行った. 第一に金属内包フラーレン固体の構造を放射光を用いた粉末X線回折により明らかにした.M@C_<82>(Mは三価の金属原子)は単純立方構造(Pa3)を取り,150K付近に運動の凍結に起因する構造相転移があることを見いだし...
❏Si(111)-7×7構造自己組織化過程における不純物原子の影響(09450022)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1997 - 1998
【研究代表者】大泊 巌 早稲田大学, 理工学部, 教授 (30063720)
【キーワード】Si(111)7×7 / ナノ構造 / 自己組織化 / 表面改質 / STM (他11件)
【概要】1) 7×7再構成に及ぼす酸素の影響 異なる基板温度、酸素分圧下でレーザー照射後のSi(111)7×7再構成の過渡現象を比較した。低い温度、高い酸素分圧ほど、7×7構造の成長が抑制された。また、この成長の抑制は7×7に相転移していない無秩序領域の優先的な酸化によるものであることをSTMのその場観察で明らかにした。 酸素含有量の異なる2つのSi基板を3つの冷却速度で急冷し、表面に形成される7×7領域...
【工学】総合工学：電子顕微鏡 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏TEM-STM法による金ナノアイランド/MOX触媒活性量子効果観察(16201020)
【研究テーマ】ナノ構造科学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2004 - 2006
【研究代表者】高柳 邦夫 東京工業大学, 大学院理工学研究科, 教授 (80016162)
【キーワード】超微粒子 / その場観察TEM / 触媒 / 高分解能TEM / 金 (他13件)
【概要】本研究では、ルチル(TiO_2)基板に付着させた金ナノ粒子にっいて顕微鏡観察を行い、従来の学説を検討した結果、大きな進展があった。TiO_2試料の作製方法の違いによって触媒の活性が異なることはすでに知られていたが、TiO_2試料を酸素あるいは水素雰囲気中で前処理加熱や後処理加熱に依存して、付着する金ナノ粒子の形状やTiO_2表面が大きく異なることが明らかとなった。具体的観察結果を述べると、1)酸素...
❏グリーン関数STMの開発とそれによるナノ電子輸送ダイナミクスの研究(15106001)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2003 - 2006
【研究代表者】長谷川 修司 東京大学, 大学院・理学系研究科, 准教授 (00228446)
【キーワード】表面・界面物性 / 走査プローブ顕微鏡 / 物性実験 / 電子顕微鏡 / ナノ材料 (他14件)
【概要】1. 極低温4探針型STM(グルーン関数STM)装置システムの開発・建設 これは次のような性能を持つ:(a)超高真空中で稼動し、走査電子顕微鏡と結合して4探針の配置をナノメータスケールで観察できる。(b)試料および探針を7Kまで冷却でき、その温度を20時間維持できる。(c)それぞれの探針で原子分解能のSTM像観察が可能。(d)統合型コントローラによって1台のPCで4本の探針を有機的に駆動・制御でき...
【工学】総合工学：第一原理計算 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏機能性半導体グラフェンの設計と創製(19H01823)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】齋藤 晋 東京工業大学, 理学院, 教授 (00262254)
【キーワード】グラフェン / 半導体 / 電子構造計算 / STM / 第一原理計算 (他7件)
【概要】精密な第一原理電子構造計算に基づいて各種の周期的構造修飾されたグラフェン系の設計研究を展開し、既に詳しい知見が得られていた六方晶の周期で構造修飾されたグラフェンに加えて、今年度は長方晶の周期で構造修飾されたグラフェンについて、詳細な研究を展開した。長方晶では、格子定数が二つ（ a および b ）あるため、(1)半導体となる構造修飾パターンの a および b 依存性、(2)半導体となる場合のバンドギ...
❏半導体表面と化学結合した単一有機分子および有機分子配列系の電子物性(16310070)
【研究テーマ】ナノ構造科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2004 - 2005
【研究代表者】吉信 淳 東京大学, 物性研究所, 助教授 (50202403)
【キーワード】シリコン / 表面 / 有機分子 / 電子エネルギー損失分光 / 走査型トンネル顕微鏡 (他12件)
【概要】実験と理論両面からSi(100)表面に吸着した有機分子の構造と電子物性について研究を行い,以下の成果を得た. (1)低温のSi(100)c(4x2)表面に2メチルプロペンやプロピレンを吸着させ,その吸着状態を電子エネルギー損失分光(EELS),走査型トンネル顕微鏡(STM),第一原理計算を用いて詳細に調べた.非対称大マーに対してマルコフニコフ則が成り立つように吸着することが解明された. (2)低温...
【工学】総合工学：表面 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏LaAlO3/SrTiO3ヘテロ構造の原子スケール電子状態(26246022)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】一杉 太郎 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (90372416)
【キーワード】酸化物表面 / 界面 / 走査プローブ顕微鏡 / 走査トンネル顕微鏡 / ペロブスカイト (他21件)
【概要】遷移金属酸化物は、通常の半導体には見られない多彩な機能を示すことから、次世代エレクトロニクス材料として活発な研究が展開されている。近年、酸化物作製技術が急速に発展したことにより、原子レベルで急峻な界面を有する薄膜やヘテロ構造の作製が可能になり、新しい物性・機能が見出されている。このような酸化物薄膜やヘテロ構造が示す機能の探求・解明のためには、酸化物薄膜について、電子状態評価を原子レベル空間分解能で...
❏ツイン・マイクロ4端子プローブによる表面ナノ構造体の磁気輸送現象研究(18360018)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】松田 巌 東京大学, 物性研究所, 准教授 (00343103)
【キーワード】表面 / 薄膜 / ナノ / 磁気伝導 / 磁気抵抗 (他9件)
【概要】本研究では独立駆動型のマルチプローブによる表面磁気抵抗測定装置を世界に先駆けて開発した。本システムを用いれば (i)超高真空(10-^11~10^-10Torr)、(ii)強磁場(7T)、(iii)低温(<10K)の実験条件下での磁気抵抗測定が可能であり、また設置されたツイン・プローブステージでは測定対象に応じて、STM 探針、マイクロ4端子プローブ、マルチ配置用マクロプローブを超高真空下で...
❏フェルミオン-ボゾン相互作用を通じた量子コヒーレント過程による固体表面構造操作(17540299)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2005 - 2008
【研究代表者】河合 伸 九州大学, 大学院・理学研究院, 准教授 (60204674)
【キーワード】固体表面 / 走査トンネル顕微鏡 / 構造操作 / 量子散乱 / 物性理論 (他23件)
【概要】走査トンネル顕微鏡(STM)を使った固体表面の構造操作について、機構を理論的に明らかにした。特に、STM探針から離れた表面原子操作について明らかにした。STMを使い半導体表面電子状態に注入された電子のコヒーレンス長について、フェルミオンである電子とボゾンである格子振動との相互作用を量子散乱機構としたコヒーレンス長の一般的表式を求め、ゲルマニューム表面でコヒーレンス長が長大になるバイアス電圧の存在を...
【工学】総合工学：表面物理 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏イオン加速器連結型トンネル顕微鏡を用いた照射下原子動的挙動解明に関する研究(22686088)
【研究テーマ】原子力学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】沖田 泰良 東京大学, 人工物工学研究センター, 准教授 (50401146)
【キーワード】STM , ナノ組織 / 計算科学 / 非平衡科学 / 表面物理 / STM (他12件)
【概要】本研究では、イオン加速器連結走査型トンネル顕微鏡を用いて、イオン照射によって形成するAu(111)表面欠陥を原子レベルの空間分解能で観察した。また、高さ測定を用いることによって、表面はじき出し欠陥の同定と形状の定量化に成功した。更に、分子シミュレーションにより照射欠陥形成過程を再現し、非平衡状態における計算科学の妥当性検証を行った。 ...
❏ナノメートルオーダの機械振動子の作製と、それを用いた質量と場の検出(11305003)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1999 - 2001
【研究代表者】川勝 英樹 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (30224728)
【キーワード】afm / spm / ナノカンチレバー / カスペクトロスコピー / マルチプローブ (他12件)
【概要】1)数ミクロンからサブミクロンオーダの単結晶シリコンカンチレバーで、先端に探針を有するもののさらなる小型化に成功した. シリコンの結晶方位による異方性を用いてカンチレバーと探針を形成しているため、極めて精度の高い作製が可能となった.小さいものでは、長さ2ミクロン、固有振動数40MHz、Q値10000のものを実現した.他に、固有振動数10MHz、Q値18000のものも実現した.上記作製例では、前年度...
【工学】総合工学：金 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏ゲルマニウム基板上に構築した金属ナノワイヤ構造とその電子物性(22710095)
【研究テーマ】ナノ構造科学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2010 - 2011
【研究代表者】中辻 寛 東京大学, 物性研究所, 助教 (80311629)
【キーワード】表面物性 / ナノ構造物性 / 低次元系 / 表面電子状態 / 角度分解光電子分光 (他9件)
【概要】本研究では、半導体基板上に形成されるナノ構造として、ゲルマニウム(001)および(111)表面に金を1原子層程度蒸着することで形成されるナノワイヤ(1次元)構造および2次元構造について、その原子構造と電子状態を明らかにした。ナノワイヤ構造においては、構造から予測される1次元電子系ではなく、ワイヤ垂直方向に小さい有効質量をもつ金属的な表面状態があることを明らかにした。また2次元構造においては、大きな...
❏TEM-STM法による金ナノアイランド/MOX触媒活性量子効果観察(16201020)
【研究テーマ】ナノ構造科学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2004 - 2006
【研究代表者】高柳 邦夫 東京工業大学, 大学院理工学研究科, 教授 (80016162)
【キーワード】超微粒子 / その場観察TEM / 触媒 / 高分解能TEM / 金 (他13件)
【概要】本研究では、ルチル(TiO_2)基板に付着させた金ナノ粒子にっいて顕微鏡観察を行い、従来の学説を検討した結果、大きな進展があった。TiO_2試料の作製方法の違いによって触媒の活性が異なることはすでに知られていたが、TiO_2試料を酸素あるいは水素雰囲気中で前処理加熱や後処理加熱に依存して、付着する金ナノ粒子の形状やTiO_2表面が大きく異なることが明らかとなった。具体的観察結果を述べると、1)酸素...
【工学】総合工学：界面 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏LaAlO3/SrTiO3ヘテロ構造の原子スケール電子状態(26246022)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】一杉 太郎 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (90372416)
【キーワード】酸化物表面 / 界面 / 走査プローブ顕微鏡 / 走査トンネル顕微鏡 / ペロブスカイト (他21件)
【概要】遷移金属酸化物は、通常の半導体には見られない多彩な機能を示すことから、次世代エレクトロニクス材料として活発な研究が展開されている。近年、酸化物作製技術が急速に発展したことにより、原子レベルで急峻な界面を有する薄膜やヘテロ構造の作製が可能になり、新しい物性・機能が見出されている。このような酸化物薄膜やヘテロ構造が示す機能の探求・解明のためには、酸化物薄膜について、電子状態評価を原子レベル空間分解能で...
❏重い電子の人工制御(25220710)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2013-05-31 - 2018-03-31
【研究代表者】松田 祐司 京都大学, 理学研究科, 教授 (50199816)
【キーワード】重い電子 / 非従来型超伝導 / 量子臨界点 / 界面 / スピン密度波 (他25件)
【概要】重い電子系化合物の人工制御、特に重い電子系化合物CeCoIn5、CeRhIn5を含む様々な人工超格子を作製し、量子臨界点の研究や新奇な超伝導状態の研究を行った。特にd波超伝導体CeCoIn5を含むトリコロール超格子により、空間反転対称性の破れを人工的に制御することに成功し。さらにCeCoIn5とスピン密度波化合物CeRhIn5を原子層単位で、積層成長させた人工超格子を作製し、圧力をかけることにより...
❏半導体表面と化学結合した単一有機分子および有機分子配列系の電子物性(16310070)
【研究テーマ】ナノ構造科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2004 - 2005
【研究代表者】吉信 淳 東京大学, 物性研究所, 助教授 (50202403)
【キーワード】シリコン / 表面 / 有機分子 / 電子エネルギー損失分光 / 走査型トンネル顕微鏡 (他12件)
【概要】実験と理論両面からSi(100)表面に吸着した有機分子の構造と電子物性について研究を行い,以下の成果を得た. (1)低温のSi(100)c(4x2)表面に2メチルプロペンやプロピレンを吸着させ,その吸着状態を電子エネルギー損失分光(EELS),走査型トンネル顕微鏡(STM),第一原理計算を用いて詳細に調べた.非対称大マーに対してマルコフニコフ則が成り立つように吸着することが解明された. (2)低温...
【工学】総合工学：グラフェン ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏機能性半導体グラフェンの設計と創製(19H01823)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】齋藤 晋 東京工業大学, 理学院, 教授 (00262254)
【キーワード】グラフェン / 半導体 / 電子構造計算 / STM / 第一原理計算 (他7件)
【概要】精密な第一原理電子構造計算に基づいて各種の周期的構造修飾されたグラフェン系の設計研究を展開し、既に詳しい知見が得られていた六方晶の周期で構造修飾されたグラフェンに加えて、今年度は長方晶の周期で構造修飾されたグラフェンについて、詳細な研究を展開した。長方晶では、格子定数が二つ（ a および b ）あるため、(1)半導体となる構造修飾パターンの a および b 依存性、(2)半導体となる場合のバンドギ...
❏グラフェン欠陥構造に現れる局在スピン状態の制御(17K04971)
【研究テーマ】ナノ構造化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】藤井 慎太郎 東京工業大学, 理学院, 特任准教授 (70422558)
【キーワード】ナノグラフェン / 電子輸送 / プローブ顕微鏡 / ブレイクジャンクション / 走査型トンネル顕微鏡 (他11件)
【概要】アセン前駆体の表面重合反応を用いたボトムアップ手法によりジグザグエッジを両端に持つグラフェンナノリボンを合成した。単分子の伝導度計測結果の統計的な解析から、数ナノメートル程度の分子長を示すグラフェンナノリボンは高い電気伝導度を示すことが分かった（＞0.1 G0、G0= 2e^2/h）。また、分子長が数ナノメートル程度のグラフェンナノリボンについて、理論計算を行った。その結果、グラフェンナノリボンに...
❏単原子層半導体新物質「シリゲルマネン」の創生とその機能制御(26286048)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】平山 博之 東京工業大学, 理学院, 教授 (60271582)
【キーワード】シリセン / ゲルマネン / グラフェン / ヘキサゴナル窒化ホウ素 / 銀 (他11件)
【概要】シリセンやゲルマネンなどのIV族単原子層物質は、基板へのエピタキシャル成長によってのみ形成可能である。しかしシリセン成長基板として使われるAg(111)表面ではシリコン原子と銀原子の交換を伴う複雑な過程により成長が進行すること、および銀基板との強い電子相互作用のため、成長したシリセンのDirac電子状態が破壊されてしまうことが明らかになった。こうした問題を解決するためには、電子相互作用の小さな成長...
【工学】総合工学：表面・界面物性 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏ビスマス原子による黒リン構造層状物質の電子状態(17K05493)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】中辻 寛 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (80311629)
【キーワード】表面電子状態 / ビスマス超薄膜 / 光電子分光 / 走査トンネル顕微鏡 / 表面・界面物性
【概要】黒リン(BP-like)構造をもつBi(110)超薄膜は、2次元トポロジカル絶縁体の電子物性が予測される興味深い系である。本研究ではシリコン基板上に作製したBi(110)超薄膜の構造と電子状態を角度分解光電子分光と走査トンネル顕微鏡を用いて系統的に調べ、8原子層程度以下の薄膜内部の構造がBP-likeであること、基板からの電荷移動によりホールドープされていること、Biを100 K程度で蒸着後に室温...
❏表面・極薄超伝導体の走査トンネルポテンショメトリ測定(16K13683)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】平原 徹 東京工業大学, 理学院, 准教授 (30451818)
【キーワード】超伝導 / 超薄膜 / 走査トンネル顕微鏡 / 表面・界面物性 / 物性実験
【概要】本研究では空間分解可能な電気伝導測定を用いて、表面・極薄超伝導体の高い臨界電流の起源を解明することを最終目的とした。そのために、まず高品質の単一ユニットセル(1UC)超伝導FeSe超薄膜を作製する条件を探索した。そして基板を520℃で加熱しFeとSeを共蒸着することで、ドメインの大きい1UCFeSe薄膜を作製できることを走査トンネル顕微鏡(STM)観察により明らかにした。一方、5Kでの走査トンネル...
❏走査プローブ顕微鏡による空間反転対称性の破れた表面超伝導体の特異な物性解明(15H05453)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】平原 徹 東京工業大学, 理学院, 准教授 (30451818)
【キーワード】超伝導 / 走査トンネル顕微鏡 / ラシュバ効果 / 物性実験 / 表面・界面 (他7件)
【概要】本研究ではSrTiO3(001)基板(STO)の表面超構造と、その上に成長させた単一ユニットセルFeSeの超伝導特性の関係を走査トンネル顕微鏡/分光測定を用いて調べた。反射高速電子回折観察を行いながらSTO基板の加熱温度を変化させることで、STOの表面超構造を2×1と√2×√2に作り分けることに成功した。さらにこの表面超構造が、上に成長させたFeSeを介して観察できることがわかり、超伝導ギャップの...
【工学】総合工学：表面改質 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏ナノスケール表面改質のためのイオン照射下高温STM観察(11450019)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1999 - 2001
【研究代表者】大泊 巌 早稲田大学, 理工学部, 教授 (30063720)
【キーワード】シリコン / イオン照射 / 表面改質 / 走査トンネル顕微鏡 / 半導体表面 (他8件)
【概要】1.イオン照射によるSi表面の改質効果解明の推進 高温超高真空STM/低速イオン銃複合装置を作製し、Arイオンを照射したSi表面をリアルタイムで高温STM観察し、1個のArイオンによって形成された表面改質サイトの形状変化を多数調べた。その結果、サイズの大きいイオン照射痕の多くは、熱処理によって表面のダイマー列に沿った辺を持つ正六角形に整形されることなどが明らかになった。イオン照射欠陥回復過程の基板...
❏Si(111)-7×7構造自己組織化過程における不純物原子の影響(09450022)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1997 - 1998
【研究代表者】大泊 巌 早稲田大学, 理工学部, 教授 (30063720)
【キーワード】Si(111)7×7 / ナノ構造 / 自己組織化 / 表面改質 / STM (他11件)
【概要】1) 7×7再構成に及ぼす酸素の影響 異なる基板温度、酸素分圧下でレーザー照射後のSi(111)7×7再構成の過渡現象を比較した。低い温度、高い酸素分圧ほど、7×7構造の成長が抑制された。また、この成長の抑制は7×7に相転移していない無秩序領域の優先的な酸化によるものであることをSTMのその場観察で明らかにした。 酸素含有量の異なる2つのSi基板を3つの冷却速度で急冷し、表面に形成される7×7領域...
【工学】総合工学：AFM ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏高周波微小振動子による元素同定、質量検出および液中原子間力顕微鏡の実現(21241035)
【研究テーマ】マイクロ・ナノデバイス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】川勝 英樹 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (30224728)
【キーワード】AFM / 表面界面 / APM / STM / TEMAFM (他11件)
【概要】原子間力顕微鏡において、従来の一定周波数シフト制御に代わり、新しい制御方法として、周波数シフト極小点制御を提案し、構想に基づく制御系を構築し、撮像を行った.探針原子と試料中原子の組み合わせによって、フォースカーブが異なるため、本構想の制御方法を用いると、擬似的にポテンシャルの谷の深さを可視化することが可能となる.シリコンや半田に新しい撮像方法を適応したところ、オングストローム大の特徴点が観察され、...
❏ナノメートルオーダの機械振動子の作製と、それを用いた質量と場の検出(11305003)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1999 - 2001
【研究代表者】川勝 英樹 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (30224728)
【キーワード】afm / spm / ナノカンチレバー / カスペクトロスコピー / マルチプローブ (他12件)
【概要】1)数ミクロンからサブミクロンオーダの単結晶シリコンカンチレバーで、先端に探針を有するもののさらなる小型化に成功した. シリコンの結晶方位による異方性を用いてカンチレバーと探針を形成しているため、極めて精度の高い作製が可能となった.小さいものでは、長さ2ミクロン、固有振動数40MHz、Q値10000のものを実現した.他に、固有振動数10MHz、Q値18000のものも実現した.上記作製例では、前年度...
❏静電力による走査型力顕微鏡の力制御(09875018)
【研究テーマ】応用物理学一般
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】1998 - 1999
【研究代表者】川勝 英樹 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (30224728)
【キーワード】STM / AFM / 制御 / カンチレバー / 振動子 (他8件)
【概要】本研究では、走査型力顕微鏡における、静電力による力制御の実現を目的としている.本研究で実施した内容を以下に列挙する. (i) 平板コンデンサ型静電アクチュエータのシミュレーション、 (ii) 櫛形電極型静電アクチュエータのシミュレーション、 (iii) 比例微分系制御系のシミュレーション (iv) 櫛形電極式プローブの設計 (v) ナノメートルオーダの機械振動子の設計 (vi) ナノメートルオーダ...
【工学】総合工学：計量 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏結晶格子を基準スケールとした三次元測定器(09355013)
【研究テーマ】計測・制御工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1997 - 1999
【研究代表者】川勝 英樹 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (30224728)
【キーワード】AFM / STM / 測長 / 結晶格子 / トライポロジー (他7件)
【概要】結晶格子の周期性を基準に用いて位置決めや測長・変位計測を行う手法を研究した.結晶を検出する手段として走査型トンネル顕微鏡(Scanning Tunneling Microscope,以下STM)および原子間力顕微鏡(Atomic Force Microscope,以下AFM)を試した.今年度は大気中てもAFMで容易に結晶の周期性を観察できるマイカ(雲母)およびグラファイトを用いた実験を行った。まず...
❏結晶格子を基準に用いた二次元測長装置の開発(03555083)
【研究テーマ】計測・制御工学
【研究種目】試験研究(B)
【研究期間】1991 - 1993
【研究代表者】樋口 俊郎 東京大学, 工学部, 教授 (10111569)
【キーワード】測長 / 計量 / STM / ナノテクノロジー / 結晶 (他9件)
【概要】本研究の目的は、結晶格子と走査型トンネル顕微鏡(scanning tunnelingmicroscope,STM)を用いることにより、結晶格子を基準とした2次元測長を行うことにある。そのために、研究者らは、トンネルユニットを2個有するSTMを作製した。これにより、一方のトンネルユニットで任意の試料を、もう一方で基準となる結晶格子を観察することが可能となった。現在、この測長方法の精度を検証する目的で...
【工学】総合工学：原子間力顕微鏡 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏分子コンテナ法を利用した巨大ナノグラフェンの高機能化集積構造の構築と精密制御(19H02560)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】吉本 惣一郎 熊本大学, 産業ナノマテリアル研究所, 准教授 (30323067)
【キーワード】ナノグラフェン / ミセル型カプセル / 電極界面 / 金属フタロシアニン / 走査型トンネル顕微鏡 (他17件)
【概要】水に不溶なナノグラフェン類を水溶性のミセル型カプセルに内包し，内包されたナノグラフェン類を金やグラファイト表面へ輸送する方法論を確立した。具体的には，トライアングル状のC96H30, 三ツ葉状のC150H42をはじめ，ヘキサゴンのC222H42の分子像の解像，さらにオバレン単分子膜の電気化学界面での構造変化とその空隙へのチオール分子の一分子孤立化について，ナノスケール可視化に成功した。疎水性分子の...
❏二原子間に生ずる相互作用力とトンネル電流との普遍的関係性の検証(22760028)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2010 - 2011
【研究代表者】杉本 宜昭 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), その他 (00432518)
【キーワード】原子間力顕微鏡 / 走査型トンネル顕微鏡
【概要】・原子間力顕微鏡,(AFM)で原子分解能を得るには、カンチレバーを共振周波数で振動させる周波数変調法が使われる。本研究では、カンチレバーを小さい振幅で振動させるほど、空間分解能と相互作用力測定のS/N比が向上することを理論計算で明らかにした。AFMを小振幅で動作させるためには、バネ定数が大きいカンチレバーを使う必要があるが、水晶カンチレバーをピエゾ電気で検出する従来の方式では、感度があまり上がらな...
❏走査プローブ顕微鏡による超精密ポテンシャル測定(19310065)
【研究テーマ】ナノ構造科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】長谷川 幸雄 東京大学, 物性研究所, 准教授 (80252493)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / 表面・界面 / 静電ポテンシャル分布 / 走査プローブ顕微鏡 / 表面・界面物性 (他8件)
【概要】走査プローブ顕微鏡におけるポテンシャル測定技術を精密化することによって、二次元電子系の存在する表面での遮蔽されたポテンシャルやフリーデル振動を観察することに成功した。また、ナノサイズ超伝導体における渦糸の実空間観察やその振る舞いのサイズ依存性について測定し、渦糸侵入の臨界磁場を数十ナノメートルの個々の超伝導体に対して測定することに成功し、さらに渦糸侵入に対する最少のサイズが存在することも見出してい...
【工学】総合工学：走査プローブ顕微鏡 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏プラズモン効果による単分子フォトクロミック反応の実現検証(20H02717)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】清水 智子 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (00462672)
【キーワード】走査型プローブ顕微鏡 / フォトクロミック分子 / 単分子反応 / 光反応 / プラズモン効果 (他7件)
【概要】金属基板にフォトクロミック分子の一種であるジアリールエテンを規則正しく配列させ、個々の分子の光異性化反応を制御できるか検証するのが本研究の目的である。ジアリールエテンは２つの異性体の熱安定性が高く、一部の金属基板上では均一単分子膜の形成が可能であることが示されている。本研究では、走査型プローブ顕微鏡のプローブ探針と金属基板が作り出すナノギャップに分子を位置させることでプラズモン効果により反応効率を...
❏低温走査トンネルポテンショメトリー法による非局所電気伝導の実空間観察(16K04956)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】浜田 雅之 東京大学, 物性研究所, 技術専門職員 (00396920)
【キーワード】走査トンネルポテンショメトリ / 表面状態伝導 / 表面電気伝導 / 表面電位測定 / 走査プローブ顕微鏡 (他11件)
【概要】現有の低温動作型のSTM（走査トンネル顕微鏡）に我々がこれまでに確立したSTP(走査トンネルポテンショメトリ)手法を導入し、その低温測定を行う上で必要となる技術・装置の開発を行った。その性能評価として、絶縁体基板である酸化膜被覆シリコン基板上に金薄膜を作成し、それを10Kで低温STP測定を試みたところ、表面平行方法に流した電流方向に対応した電位像を取得することができた。これは、我々が立ち上げた低温...
❏強磁性共鳴励起により生成されたスピン流の原子スケールイメージング(16H02109)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】長谷川 幸雄 東京大学, 物性研究所, 教授 (80252493)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / スピン偏極走査トンネル顕微鏡 / ポテンショメトリ / 強磁性共鳴 / スピン波 (他9件)
【概要】スピン偏極走査トンネル顕微鏡および探針磁化制御技術を確立し、原子レベルの空間分解能でのスピン分析が可能にし、さらに超高真空かつ低温下で動作する走査トンネルポテンショメトリの開発および動作確認を行い、表面構造に起因する欠陥構造に対する電気抵抗を実測することができた。また、超高真空低温STM装置内にマイクロ波を導入し、照射の有無によって磁気コントラストが変化する様子を捉えることにも成功し、強磁性共鳴を...
【工学】総合工学：測長 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏結晶格子を基準スケールとした三次元測定器(09355013)
【研究テーマ】計測・制御工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1997 - 1999
【研究代表者】川勝 英樹 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (30224728)
【キーワード】AFM / STM / 測長 / 結晶格子 / トライポロジー (他7件)
【概要】結晶格子の周期性を基準に用いて位置決めや測長・変位計測を行う手法を研究した.結晶を検出する手段として走査型トンネル顕微鏡(Scanning Tunneling Microscope,以下STM)および原子間力顕微鏡(Atomic Force Microscope,以下AFM)を試した.今年度は大気中てもAFMで容易に結晶の周期性を観察できるマイカ(雲母)およびグラファイトを用いた実験を行った。まず...
❏結晶格子を基準に用いた二次元測長装置の開発(03555083)
【研究テーマ】計測・制御工学
【研究種目】試験研究(B)
【研究期間】1991 - 1993
【研究代表者】樋口 俊郎 東京大学, 工学部, 教授 (10111569)
【キーワード】測長 / 計量 / STM / ナノテクノロジー / 結晶 (他9件)
【概要】本研究の目的は、結晶格子と走査型トンネル顕微鏡(scanning tunnelingmicroscope,STM)を用いることにより、結晶格子を基準とした2次元測長を行うことにある。そのために、研究者らは、トンネルユニットを2個有するSTMを作製した。これにより、一方のトンネルユニットで任意の試料を、もう一方で基準となる結晶格子を観察することが可能となった。現在、この測長方法の精度を検証する目的で...
【工学】総合工学：制御 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏静電力による走査型力顕微鏡の力制御(09875018)
【研究テーマ】応用物理学一般
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】1998 - 1999
【研究代表者】川勝 英樹 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (30224728)
【キーワード】STM / AFM / 制御 / カンチレバー / 振動子 (他8件)
【概要】本研究では、走査型力顕微鏡における、静電力による力制御の実現を目的としている.本研究で実施した内容を以下に列挙する. (i) 平板コンデンサ型静電アクチュエータのシミュレーション、 (ii) 櫛形電極型静電アクチュエータのシミュレーション、 (iii) 比例微分系制御系のシミュレーション (iv) 櫛形電極式プローブの設計 (v) ナノメートルオーダの機械振動子の設計 (vi) ナノメートルオーダ...
❏AFMの探針に作用する力をベクトルとして検出、力の制御を行う研究(05452215)
【研究テーマ】計測・制御工学
【研究種目】一般研究(B)
【研究期間】1993 - 1995
【研究代表者】川勝 英樹 (川藤 英樹) 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (30224728)
【キーワード】AFM / STM / 固体物理 / 原子間力顕微鏡 / 走査型力顕微鏡 (他9件)
【概要】現在の走査型力顕微鏡は長さ200ミクロン程度のカンチレバ-の先端に走査用の探針を固定し,その探針を用いて試料表面の走査を行っている.探針に作用する力はカンチレバ-の変位として検出される.従来の走査型力顕微鏡では,カンチレバ-の変位を1軸の光てこやレーザー干渉針を用いて検出している.この方法では,カンチレバ-の変形を一意に検出することが出来ず,結果的に探針先端に作用する力をベクトルとして検出すること...
【工学】総合工学：吸着 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏半導体表面と化学結合した単一有機分子および有機分子配列系の電子物性(16310070)
【研究テーマ】ナノ構造科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2004 - 2005
【研究代表者】吉信 淳 東京大学, 物性研究所, 助教授 (50202403)
【キーワード】シリコン / 表面 / 有機分子 / 電子エネルギー損失分光 / 走査型トンネル顕微鏡 (他12件)
【概要】実験と理論両面からSi(100)表面に吸着した有機分子の構造と電子物性について研究を行い,以下の成果を得た. (1)低温のSi(100)c(4x2)表面に2メチルプロペンやプロピレンを吸着させ,その吸着状態を電子エネルギー損失分光(EELS),走査型トンネル顕微鏡(STM),第一原理計算を用いて詳細に調べた.非対称大マーに対してマルコフニコフ則が成り立つように吸着することが解明された. (2)低温...
❏低温走査型トンネル分光による電子伝達蛋白質の物性研究(12874046)
【研究テーマ】物理学一般
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】2000 - 2001
【研究代表者】吉信 淳 東京大学, 物性研究所, 助教授 (50202403)
【キーワード】低温 / STM / IRAS / 走査型トンネル分光 / 赤外反射吸収分光 (他7件)
【概要】極低温IRAS/STM装置の立ち上げと最適化を前年度にひきつづき行った。STMモードでは約6Kを達成した。IRASモードではシャッターを一部開けるため、最低温度は、約11Kになるが、現在世界ではトップである。この温度領域で分子の吸着を行い、IRAS測定を行なった。プローブ分子としてはCOを用い、Pt(997)ステップ面でのCOの吸着位置、表面マイグレーションを観測して、評価した。一方STM装置は、...
❏表面反応で構築した分子架橋構造とその物性(12450021)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2000 - 2002
【研究代表者】吉信 淳 東京大学, 物性研究所, 助教授 (50202403)
【キーワード】シリコン表面 / 光電子分光 / 走査型トンネル顕微鏡 / プラチナ表面 / 表面拡散 (他14件)
【概要】1.Si(100)表面と有機分子との相互作用 1,4-シクロヘキサジエン,シクロヘキセン,トリフルオロイソプロパノールなど分子吸着状態を高分解能電子エネルギー損失分光(HREELS),高分解能内殻光電子分光,走査型トンネル顕微鏡STMを用いて詳細に調べた 2.Si(100)表面の非対称ダイマーの反応性について (1)高分解能内殻光電子分光を用いてSi(100)表面のSi2Pレベルを測定し,30Kに...
【工学】総合工学：結晶成長 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏単原子層半導体新物質「シリゲルマネン」の創生とその機能制御(26286048)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】平山 博之 東京工業大学, 理学院, 教授 (60271582)
【キーワード】シリセン / ゲルマネン / グラフェン / ヘキサゴナル窒化ホウ素 / 銀 (他11件)
【概要】シリセンやゲルマネンなどのIV族単原子層物質は、基板へのエピタキシャル成長によってのみ形成可能である。しかしシリセン成長基板として使われるAg(111)表面ではシリコン原子と銀原子の交換を伴う複雑な過程により成長が進行すること、および銀基板との強い電子相互作用のため、成長したシリセンのDirac電子状態が破壊されてしまうことが明らかになった。こうした問題を解決するためには、電子相互作用の小さな成長...
❏原子尺度制御を目指した結晶成長制御用走査型トンネル顕微鏡の試作研究(01850001)
【研究テーマ】応用物性
【研究種目】試験研究
【研究期間】1989 - 1991
【研究代表者】白木 靖寛 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (00206286)
【キーワード】原子尺度 / 結晶成長 / 走査型トンネル顕微鏡 / Si / Geヘテロ構造 (他20件)
【概要】本研究の主眼は、結晶成長装置に装着可能な走査型トンネル顕微鏡(STM)を開発し、従来の方法では評価できなかった結晶成長にともなう表面原子の動き、表面構造の変化など原子尺度の知見を直接得ようとするところにある。まず、初年度において結晶成長装置に装着可能なSTMを考案し、そのために必要な新しい電子式粗動機構を開発した。一方、従来から利用されてきた機械式方式についても検討を加え、両者ともに小型化、結晶成...
【工学】総合工学：カーボンナノチューブ ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏分子間トンネル効果顕微鏡によるカーボンナノチューブ幾何構造の可視化分析法(21750074)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】西野 智昭 大阪府立大学, 21世紀科学研究機構, 講師 (80372415)
【キーワード】走査型トンネル顕微鏡 / カーボンナノチューブ / 分子探針 / ナノ科学
【概要】カーボンナノチューブ(CNT)には欠陥が含まれ、これによりその電子物性が大きく影響されることが知られている。本研究では、電子供与性分子を走査型トンネル顕微鏡の探針として用いることによって、CNTの欠陥を原子レベルで可視化できる初めての手法を開発した。本手法により、欠陥が関与するCNTの物性の基礎的理解、およびこれを利用した新規CNT電子デバイスの創製が可能になると期待される。 ...
❏差周波励起ナノスペクトロスコピーの原理解明(17201023)
【研究テーマ】ナノ材料・ナノバイオサイエンス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2005 - 2008
【研究代表者】前田 康二 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (10107443)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / 赤外吸収 / 非線形光学 / ナノ分解能 / 光電場増強 (他12件)
【概要】走査トンネル顕微鏡(STM)の探針直下に波長の異なるレーザー光を照射すると局所的に発生する差周波光に対するSTM電流の応答を用いてナノ空間分解能で赤外吸収分光を行う新しい顕微分光法として、フーリエ変換(FT)干渉計に通し多波長同時変調した広帯域・超短パルススーパーコンティニュウム光を照射光に用いるシステムを構築し実験を行ったところ、差周波発生した赤外光が試料に吸収されたためと解釈できるFTスペクト...
❏分子STM探針によるフロンティア軌道の可視化検出法(16750059)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2004 - 2005
【研究代表者】西野 智昭 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (80372415)
【キーワード】走査型トンネル顕微鏡(STM) / 分子探針 / 化学選択性 / 自己組織化単分子膜 / フラーレン (他6件)
【概要】フラーレンで科学的に修飾した探針(C_<60>探針)を用いて、ポルフィリンおよびその金属錯体をSTMで観察した.その結果,ポルフィリンの共役π電子系のみが選択的に明るく観察できることを見出した.これはC_<60>探針とporphyrinとの電荷移動相互作用に伴う電子波動関数の重なりを通じてトンネル電流が促進されたためであると考えられる.さらに,ポルフィリンからC_<6...
【工学】総合工学：薄膜 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏LaAlO3/SrTiO3ヘテロ構造の原子スケール電子状態(26246022)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】一杉 太郎 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (90372416)
【キーワード】酸化物表面 / 界面 / 走査プローブ顕微鏡 / 走査トンネル顕微鏡 / ペロブスカイト (他21件)
【概要】遷移金属酸化物は、通常の半導体には見られない多彩な機能を示すことから、次世代エレクトロニクス材料として活発な研究が展開されている。近年、酸化物作製技術が急速に発展したことにより、原子レベルで急峻な界面を有する薄膜やヘテロ構造の作製が可能になり、新しい物性・機能が見出されている。このような酸化物薄膜やヘテロ構造が示す機能の探求・解明のためには、酸化物薄膜について、電子状態評価を原子レベル空間分解能で...
❏超伝導体なのに透明:そのメカニズムと応用(26610092)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】一杉 太郎 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 准教授 (90372416)
【キーワード】透明導電体 / 透明超伝導 / 薄膜 / 酸化物 / 超伝導 (他9件)
【概要】超伝導体は金属光沢か黒色を呈する、というのが常識である。BCS理論に従うと、高い超伝導転移温度を有する物質はキャリア濃度が大きいため、可視光透明性が失われるはずである。しかし、我々は超伝導転移温度13.3 Kを示す、スピネル型LiTi2O4透明超伝導薄膜(可視光を透過する超伝導体)の合成に成功した。この物性を活用することにより、光エレクトロニクスと超伝導を組み合わせた新奇デバイスの構築が期待される...
❏ツイン・マイクロ4端子プローブによる表面ナノ構造体の磁気輸送現象研究(18360018)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】松田 巌 東京大学, 物性研究所, 准教授 (00343103)
【キーワード】表面 / 薄膜 / ナノ / 磁気伝導 / 磁気抵抗 (他9件)
【概要】本研究では独立駆動型のマルチプローブによる表面磁気抵抗測定装置を世界に先駆けて開発した。本システムを用いれば (i)超高真空(10-^11~10^-10Torr)、(ii)強磁場(7T)、(iii)低温(<10K)の実験条件下での磁気抵抗測定が可能であり、また設置されたツイン・プローブステージでは測定対象に応じて、STM 探針、マイクロ4端子プローブ、マルチ配置用マクロプローブを超高真空下で...
【工学】総合工学：ナノ材料 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏単原子層半導体新物質「シリゲルマネン」の創生とその機能制御(26286048)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】平山 博之 東京工業大学, 理学院, 教授 (60271582)
【キーワード】シリセン / ゲルマネン / グラフェン / ヘキサゴナル窒化ホウ素 / 銀 (他11件)
【概要】シリセンやゲルマネンなどのIV族単原子層物質は、基板へのエピタキシャル成長によってのみ形成可能である。しかしシリセン成長基板として使われるAg(111)表面ではシリコン原子と銀原子の交換を伴う複雑な過程により成長が進行すること、および銀基板との強い電子相互作用のため、成長したシリセンのDirac電子状態が破壊されてしまうことが明らかになった。こうした問題を解決するためには、電子相互作用の小さな成長...
❏グリーン関数STMの開発とそれによるナノ電子輸送ダイナミクスの研究(15106001)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2003 - 2006
【研究代表者】長谷川 修司 東京大学, 大学院・理学系研究科, 准教授 (00228446)
【キーワード】表面・界面物性 / 走査プローブ顕微鏡 / 物性実験 / 電子顕微鏡 / ナノ材料 (他14件)
【概要】1. 極低温4探針型STM(グルーン関数STM)装置システムの開発・建設 これは次のような性能を持つ:(a)超高真空中で稼動し、走査電子顕微鏡と結合して4探針の配置をナノメータスケールで観察できる。(b)試料および探針を7Kまで冷却でき、その温度を20時間維持できる。(c)それぞれの探針で原子分解能のSTM像観察が可能。(d)統合型コントローラによって1台のPCで4本の探針を有機的に駆動・制御でき...
【工学】総合工学：極低温 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏極低温テラヘルツSNOM/STMの開発(15H05423)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】梶原 優介 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (60512332)
【キーワード】エバネッセント波 / テラヘルツ波 / 極低温 / 量子井戸 / 熱雑音 (他15件)
【概要】本研究の目的は，表面電子系が本質的な役割を果たす物質現象をより深く探るため， THz-SNOMの能力を飛躍的に発展させることにあった．そのため，単色のみ検出可能であったTHz検出器CSIPの多色化を進め，3色CSIPを実現した．また観察対象を極低温(4.2 K)まで拡張する極低温SNOM/STMを低温チャンバ内に設計・構築し，遠隔場画像の取得および低温AFM駆動を達成した．加えて，応用展開を見据え...
❏極低温走査トンネル顕微鏡によって作られる金属ナノワイヤーの量子化された電気伝導(12440097)
【研究テーマ】固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2000 - 2001
【研究代表者】小森 文夫 東京大学, 物性研究所, 助教授 (60170388)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / ナノワイヤー / 量子化コンダクタンス / 極低温 / 超高真空 (他11件)
【概要】金属表面に走査トンネル顕微鏡(STM)の金属探針の先端を接触させた後に、表面と探針との距離を離すと、表面と探針の間に原子サイズの金属細線が形成できる。このとき、細線を構成する原子自体のスピンまで含めた電子状態の違いと原子配列の微細な変化に起因して、多様な電気伝導が観測される。本研究では、超高真空中の清浄な金属表面とSTM探針との間に形成される各種金属細線の電気伝導を、広い温度範囲で測定する方法を開...
【農学】農業工学：近接場 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏差周波励起ナノスペクトロスコピーの原理解明(17201023)
【研究テーマ】ナノ材料・ナノバイオサイエンス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2005 - 2008
【研究代表者】前田 康二 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (10107443)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / 赤外吸収 / 非線形光学 / ナノ分解能 / 光電場増強 (他12件)
【概要】走査トンネル顕微鏡(STM)の探針直下に波長の異なるレーザー光を照射すると局所的に発生する差周波光に対するSTM電流の応答を用いてナノ空間分解能で赤外吸収分光を行う新しい顕微分光法として、フーリエ変換(FT)干渉計に通し多波長同時変調した広帯域・超短パルススーパーコンティニュウム光を照射光に用いるシステムを構築し実験を行ったところ、差周波発生した赤外光が試料に吸収されたためと解釈できるFTスペクト...
❏トンネルギャプ差周波発生赤外光を用いた単一分子STMナノスペクトロスコピー(14350017)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2002 - 2004
【研究代表者】前田 康二 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (10107443)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / 赤外吸収 / 分子振動 / 非線形光学 / ナノ分解能 (他9件)
【概要】走査トンネル顕微鏡(STM)のトンネルギャップに異なる波長のレーザ光を照射することにより、超高強度の差周波赤外光を探針直下に発生させ、単一分子の赤外吸収をSTM探針で検出するナノ分解能顕微分光手法(STM-DFG法)の開発を試みた。 1.STM探針による光電場増強(FE)効果の測定:非線形I-V特性に起因して近赤外域光照射に伴いSTMトンネル電流に整流電流が流れることをグラファイト試料で確認した。...
❏ナノメートルオーダの機械振動子の作製と、それを用いた質量と場の検出(11305003)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1999 - 2001
【研究代表者】川勝 英樹 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (30224728)
【キーワード】afm / spm / ナノカンチレバー / カスペクトロスコピー / マルチプローブ (他12件)
【概要】1)数ミクロンからサブミクロンオーダの単結晶シリコンカンチレバーで、先端に探針を有するもののさらなる小型化に成功した. シリコンの結晶方位による異方性を用いてカンチレバーと探針を形成しているため、極めて精度の高い作製が可能となった.小さいものでは、長さ2ミクロン、固有振動数40MHz、Q値10000のものを実現した.他に、固有振動数10MHz、Q値18000のものも実現した.上記作製例では、前年度...
【農学】境界農学：表面構造 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏グリーン関数STMの開発とそれによるナノ電子輸送ダイナミクスの研究(15106001)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2003 - 2006
【研究代表者】長谷川 修司 東京大学, 大学院・理学系研究科, 准教授 (00228446)
【キーワード】表面・界面物性 / 走査プローブ顕微鏡 / 物性実験 / 電子顕微鏡 / ナノ材料 (他14件)
【概要】1. 極低温4探針型STM(グルーン関数STM)装置システムの開発・建設 これは次のような性能を持つ:(a)超高真空中で稼動し、走査電子顕微鏡と結合して4探針の配置をナノメータスケールで観察できる。(b)試料および探針を7Kまで冷却でき、その温度を20時間維持できる。(c)それぞれの探針で原子分解能のSTM像観察が可能。(d)統合型コントローラによって1台のPCで4本の探針を有機的に駆動・制御でき...
❏表面状態制御によるSiGe混晶表面へのSiの単原子層吸着(11750026)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】奨励研究(A)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】菅原 聡 東工大, 工学部, 助手 (40282842)
【キーワード】Si / Ge / Heteropitaxy / Atomic-layer-epitaxy / STM (他7件)
【概要】本研究は原子層エピタキシー法(ALE)を用いて歪み制御Si/Ge原子層超格子をSiGe混晶上に作製し、その新物性発現を探索することを最終的な目的としている。本年度はSi/Ge原子層超格子を作製するとき必須となるALEによるSi表面へのGeのヘテロ成長(ヘテロALE)について研究を行った。 GeのALEは(CH_3)_2GeH_2と原子状水素の交互供給によって実現できている。これはホモ成長(ホモ A...
❏GaNの結晶成長の原子レベル研究とデバイス応用(11355002)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】櫻井 利夫 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (20143539)
【キーワード】GaN / 走査トンネル顕微鏡 / エピタクシー / デバイス加工 / 表面構造 (他10件)
【概要】バルクGaN結晶に関しては熱力学的な知見をベースに実用サイズの単結晶成長が実現しつつあるが未だ不十分で、デバイス製作のキーポイントとなるMOCVD, MBEの重要性はいっそう大きくなっている。にも拘らず、化学エッチングも含めてこれらの基本的デバイス生成プロセスの原子スケール、ナノスケールのダイナミクス、組成、構造に関する基礎的知見は未だ理解が進んでいない。本研究では、原子レベルでエピタクシャル成長...
【医歯薬学】歯学：ナノテクノロジー ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏イオン加速器連結型トンネル顕微鏡を用いた照射下原子動的挙動解明に関する研究(22686088)
【研究テーマ】原子力学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】沖田 泰良 東京大学, 人工物工学研究センター, 准教授 (50401146)
【キーワード】STM , ナノ組織 / 計算科学 / 非平衡科学 / 表面物理 / STM (他12件)
【概要】本研究では、イオン加速器連結走査型トンネル顕微鏡を用いて、イオン照射によって形成するAu(111)表面欠陥を原子レベルの空間分解能で観察した。また、高さ測定を用いることによって、表面はじき出し欠陥の同定と形状の定量化に成功した。更に、分子シミュレーションにより照射欠陥形成過程を再現し、非平衡状態における計算科学の妥当性検証を行った。 ...
❏AFMの探針に作用する力をベクトルとして検出、力の制御を行う研究(05452215)
【研究テーマ】計測・制御工学
【研究種目】一般研究(B)
【研究期間】1993 - 1995
【研究代表者】川勝 英樹 (川藤 英樹) 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (30224728)
【キーワード】AFM / STM / 固体物理 / 原子間力顕微鏡 / 走査型力顕微鏡 (他9件)
【概要】現在の走査型力顕微鏡は長さ200ミクロン程度のカンチレバ-の先端に走査用の探針を固定し,その探針を用いて試料表面の走査を行っている.探針に作用する力はカンチレバ-の変位として検出される.従来の走査型力顕微鏡では,カンチレバ-の変位を1軸の光てこやレーザー干渉針を用いて検出している.この方法では,カンチレバ-の変形を一意に検出することが出来ず,結果的に探針先端に作用する力をベクトルとして検出すること...
❏結晶格子を基準に用いた二次元測長装置の開発(03555083)
【研究テーマ】計測・制御工学
【研究種目】試験研究(B)
【研究期間】1991 - 1993
【研究代表者】樋口 俊郎 東京大学, 工学部, 教授 (10111569)
【キーワード】測長 / 計量 / STM / ナノテクノロジー / 結晶 (他9件)
【概要】本研究の目的は、結晶格子と走査型トンネル顕微鏡(scanning tunnelingmicroscope,STM)を用いることにより、結晶格子を基準とした2次元測長を行うことにある。そのために、研究者らは、トンネルユニットを2個有するSTMを作製した。これにより、一方のトンネルユニットで任意の試料を、もう一方で基準となる結晶格子を観察することが可能となった。現在、この測長方法の精度を検証する目的で...
【医歯薬学】薬学：自己組織化 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏Si(111)-7x7に形成されるZn3-クラスターとそのハネカム積層構造の決定(15510095)
【研究テーマ】ナノ構造科学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2003 - 2004
【研究代表者】田中 虔一 埼玉工業大学, 先端科学研究所, 特任教授 (00016718)
【キーワード】Si(111)-7x7表面 / 解離吸着(CH_3OH,C_2H_5OH,CH(CH_3)_2OH) / STM / NO吸着 / Site dependent Kinetics (他17件)
【概要】Si(111)-7x7表面はDASモデルと呼ばれているSi原子の配列により構造と電子状態が最もよく記述できる。この表面のUnit Cellは積層欠陥を持つfaulted half unit cellと積層欠陥のないunfaulted half unit cellからなる。各half unit cellにはDangling Bondを持つ6個のSi原子はSi-Adatomと3個のSi-Rest At...
❏Si(111)-7×7構造自己組織化過程における不純物原子の影響(09450022)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1997 - 1998
【研究代表者】大泊 巌 早稲田大学, 理工学部, 教授 (30063720)
【キーワード】Si(111)7×7 / ナノ構造 / 自己組織化 / 表面改質 / STM (他11件)
【概要】1) 7×7再構成に及ぼす酸素の影響 異なる基板温度、酸素分圧下でレーザー照射後のSi(111)7×7再構成の過渡現象を比較した。低い温度、高い酸素分圧ほど、7×7構造の成長が抑制された。また、この成長の抑制は7×7に相転移していない無秩序領域の優先的な酸化によるものであることをSTMのその場観察で明らかにした。 酸素含有量の異なる2つのSi基板を3つの冷却速度で急冷し、表面に形成される7×7領域...
【医歯薬学】薬学：光化学反応 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏単一原子触媒表面における光化学反応の単一分子レベル解析(20K20558)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(開拓)
【研究期間】2020-07-30 - 2024-03-31
【研究代表者】数間 恵弥子 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 研究員 (50633864)
【キーワード】走査型トンネル顕微鏡 / 単一原子触媒 / 光化学反応 / 単一分子反応
【概要】酸化物などの担体に単一の金属原子が分散して取り込まれた「単一原子触媒」が近年新たな触媒材料として注目を集め、光化学反応を誘起する単一原子触媒も開発され始めている。単一原子触媒の反応は単一金属原子上で起こると考えられているにもかかわらず、空間分解能がない計測手法の平均的な応答に基づき機構が議論されてきたため、触媒作用の機構は未解明である。触媒機構の解明には、活性点の局所電子状態解析と反応の実空間観測...
❏固体表面及び表面吸着種の励起ダイナミックスに関する理論的研究(08640647)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1996 - 1997
【研究代表者】中井 浩巳 早稲田大学, 理工学部, 講師 (00243056)
【キーワード】固体表面 / 表面吸着 / 励起ダイナミックス / 理論的研究 / 触媒作用 (他22件)
【概要】固体表面及び表面吸着種の励起ダイナミックスは、光触媒、光エネルギー変換、半導体材料の製造など多くの応用分野において、また、これらの電子論的理解という点では基礎研究としても多いに注目されている。しかしながら、これらは励起状態における表面一分子系の構造変化、エネルギー移動、電子移動などを含んでおり、実験的に全課程を理解することは非常に困難である。本研究では、理論的な立場からこの様な表面励起ダイナミック...
【医歯薬学】薬学：フラーレン ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏単一分子の光化学反応とナノケミストリの開拓(16710065)
【研究テーマ】ナノ構造科学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2004 - 2006
【研究代表者】一杉 太郎 東京大学, 大学院理学系研究科, 助手 (90372416)
【キーワード】走査型トンネル顕微鏡 / ナノケミストリ / スピン偏極 / Nb探針 / FIM (他8件)
【概要】本年度は単一分子の物性を知る方法としてスピン偏極走査型トンネル顕微鏡(STM)の開発に取り組んだ。この装置の特徴は、超伝導性を示す物質をSTM探針として用いることである。この超伝導状態の探針を表面の構造や分子に近づけ、トンネルスペクトルを測定することにより、スピン偏極率を求めることができる。 一般に、スピン偏極STMは磁性探針を用いるため、表面の磁化の向きに関する情報が得られるが、スピン偏極率を求...
❏トンネルアシスト・ナノ光反応(16310069)
【研究テーマ】ナノ構造科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2004 - 2005
【研究代表者】長谷川 哲也 東京大学, 大学院理学系研究科, 教授 (10189532)
【キーワード】STM / C60 / 重合反応 / トンネル分光 / フラーレン (他8件)
【概要】MBE法を用いてHOPG(0001)基板上に堆積したフラーレン単結晶薄膜を対象とし、走査型トンネル顕微鏡(STM)の探針によるフラーレン分子の脱離、ならびに重合を試みた。脱離反応に関しては、サンプルバイアス(Vs)=2Vを閾値とし、それ以上のVsで脱離反応が起こることが判明した。また、Vsの増加に伴い脱離分子数は増大した。これは、LUMO+1の波動関数と探針の波動関数との重なりにより結合性軌道を作...
❏分子STM探針によるフロンティア軌道の可視化検出法(16750059)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2004 - 2005
【研究代表者】西野 智昭 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (80372415)
【キーワード】走査型トンネル顕微鏡(STM) / 分子探針 / 化学選択性 / 自己組織化単分子膜 / フラーレン (他6件)
【概要】フラーレンで科学的に修飾した探針(C_<60>探針)を用いて、ポルフィリンおよびその金属錯体をSTMで観察した.その結果,ポルフィリンの共役π電子系のみが選択的に明るく観察できることを見出した.これはC_<60>探針とporphyrinとの電荷移動相互作用に伴う電子波動関数の重なりを通じてトンネル電流が促進されたためであると考えられる.さらに,ポルフィリンからC_<6...
【医歯薬学】薬学：分子認識 ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏分子探針を用いた電気伝導度計測によるグルコース単分子検出法の開発(16K14018)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】西野 智昭 東京工業大学, 理学院, 准教授 (80372415)
【キーワード】分子探針 / 走査型トンネル顕微鏡 / 単分子接合 / グルコース / 超分子化学 (他9件)
【概要】本研究では，分子探針を用いた走査型トンネル顕微鏡（STM）に立脚し，グルコースの単分子検出法を開発した．極めて簡便な単分子接合の電気伝導度の計測のみにより検出を行う．これにより，迅速な電気計測に基づく超高感度なグルコースセンシング技術の開発を目指した．本技術は単分子の高感度を有するため，血液よりもグルコース濃度の著しく低い唾液等の漿液を試料とした血糖測定が可能となり，採血不要な非侵襲血糖測定が実現...
❏異種酸化物結晶間のナノ空間制御による分子認識素子の設計(13650878)
【研究テーマ】工業物理化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】中村 吉伸 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (30198254)
【キーワード】STM / 酸化銅 / 酸化亜鉛 / 酵素 / ナノ空間 (他17件)
【概要】本研究ではガス分子との反応・吸着などの相互作用が期待できる2種類の半導性酸化物結晶(CuOおよびZnO)を原子スケールで近接させてナノ空間を設定し、その空間に被検分子(直鎖アルコール)がとらえられることにより、酸化物(CuO)-気体分子-酸化物(ZnO)間相互作用を両半導性物質間のトンネル電流として計測することにより電気信号に変換し、生体系類似の分子の形状を認識しうるセンサー構成に成功した。0.1...
【医歯薬学】薬学：プローブ ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏コンパクト三次元形状計測システムCompact Nano-Profilerの開発(21246026)
【研究テーマ】生産工学・加工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】新野 秀憲 東京工業大学, 精密工学研究所, 教授 (40196639)
【キーワード】ナノ計測 / 三次元計測 / コンパクト構造 / ナノ形状計測 / プローブシステム (他16件)
【概要】本研究では,数10mm×数10mmの広い計測領域と1nmの高い計測分解能を同時に満足するコンパクト構造の3次元形状計測システムCompact Nano-Profilerを開発した.このシステムは,低重心のX-Y平面ナノ運動テーブルシステム,重力補償機能を組み込んだ鉛直方向ナノ位置決め機構,ならびに走査形トンネル顕微鏡STMプローブシステムから構成され,力学的および熱的に安定な構造を有する超精密形状...
❏ツイン・マイクロ4端子プローブによる表面ナノ構造体の磁気輸送現象研究(18360018)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】松田 巌 東京大学, 物性研究所, 准教授 (00343103)
【キーワード】表面 / 薄膜 / ナノ / 磁気伝導 / 磁気抵抗 (他9件)
【概要】本研究では独立駆動型のマルチプローブによる表面磁気抵抗測定装置を世界に先駆けて開発した。本システムを用いれば (i)超高真空(10-^11~10^-10Torr)、(ii)強磁場(7T)、(iii)低温(<10K)の実験条件下での磁気抵抗測定が可能であり、また設置されたツイン・プローブステージでは測定対象に応じて、STM 探針、マイクロ4端子プローブ、マルチ配置用マクロプローブを超高真空下で...
【医歯薬学】薬学：DNA ／走査型トンネル顕微鏡(STM)を含む研究件
❏伝導度計測に基づく単一分子スケールにおける表面電位三次元計測法の開発(21H01959)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2025-03-31
【研究代表者】西野 智昭 東京工業大学, 理学院, 准教授 (80372415)
【キーワード】単分子接合 / STM / 電気化学 / 電気二重層 / DNA
【概要】近年，ナノ科学・テクノロジーへの興味の高まりを背景に，優れた機能を有するnmスケールの微小構造体が盛んに開発されている．これに伴い，微小構造体の化学的特性，物性の計測を可能とする，高い空間分解能を有する分析法が強く求められている．固体最表面に対しては原子スケールにおける計測法が精力的に開発されている一方，高さ方向に空間分解能を有する計測法は未踏領域として残されている．そこで，本研究では，多岐にわた...
❏単一分子間における電子伝導の計測法の開発と展開(23550103)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2011 - 2013
【研究代表者】西野 智昭 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80372415)
【キーワード】走査型トンネル顕微鏡 / 分子探針 / 相互作用 / 電子移動 / 分子エレクトロニクス (他7件)
【概要】本研究では，始めに，単一分子－単一分子間の電子移動を定量評価できる手法を開発した．これによって，単一の水素結合を介した電子移動を初めて定量し，共有結合を介した場合よりも抵抗が低く，有利な電子移動が生じることを見出した．その他，様々な化学的相互作用を介した単分子間における電子移動について系統的に検討し，新たな知見を多数明らかにした．また，応用研究として，上記計測法に基づくDNAのミスマッチ，メチル化...
❏細胞内及び膜界面の分子を可視化する新手法の創案と展開(15105003)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2003 - 2007
【研究代表者】梅澤 喜夫 武蔵野大学, 薬学研究所, 客員教授 (80011724)
【キーワード】蛍光プローブ / セカンドメッセンジャー / 蛍光共鳴エネルギー移動 / DNA / タンパク質リン酸化 (他9件)
【概要】生きた細胞内及び膜界面の分子を可視化する新手法の創案と開発を目的とした. タンパク質リン酸化は,生命機能と疾患の理解に重要なキナーゼ(ERKおよびSrc)によるリン酸化を可視化する蛍光プローブを新しく開発した.これを用いて,ERKによるタンパク質リン酸化の核内外での時空間動態,ならびにSrcの細胞膜上数十ナノメールサイズの微小ドメインでの時空間動態を可視化計測した.また,創薬の標的として期待される...
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