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STM非弾性トンネル分光を用いた分子極微構造の化学分析

Research Project

Project/Area Number 17034005
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

道祖尾 恭之  東北大学, 多元物質科学研究所, 助手 (10375165)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 米田 忠弘  東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (30312234)
Project Period (FY) 2005 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥4,900,000 (Direct Cost: ¥4,900,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,600,000)
Fiscal Year 2005: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Keywords走査トンネル顕微鏡 / STM / 1分子計測(SMD) / 非弾性トンネル分光 / IETS
Research Abstract

本特定領域研究では極微領域での化学種分析が1つのテーマとなっており、とりわけ第2班は固液界面で成長する分子の微小な構造体について化学分析を行うことが求められている。本研究では、空間極限での振動分光である走査トンネル顕微鏡(STM)を用いた非弾性トンネル分光(IETS)に関連した手法を固液界面の研究に応用する。そのために、STM-IETSのさらなる高精度化を図るとともに、固液界面での分子集合体の状態変化を固定化しスナップショットを観察するために必要な機器開発を行うことを目的とした。
本年度の成果は以下の通りである。まず、固液界面での分子集合体の状態変化を固定化しスナップショットを観察するために必要な試料搬送システムと自作STMユニットを開発した。これらを既存の真空槽に組み込み、極低温(〜10K)で動作する装置を製作した。また、コントロールユニットに、STM-IETS測定の高精度化を目的として自動分子追跡の機能を組み込んだ。さらに、分子集合体である自己組織化膜(SAM)は、単一分子とは異なる物性を示す。STMを用い、最も単純なアミノ酸であるGlycineをCu(100)表面に吸着させた際に現れる自己組織化膜の電子構造を詳しく調べたところ、表面電子状態密度の長距離にわたる変調が観察された。自己組織化膜はp(2x4)構造をもった領域が最も安定で、これは分子の持つ極性とキラル構造とから生じると考えられる。発現した電子状態密度の変調は異方性をもち、電子派の干渉による定在波としてdI/dV像で観察された。

Report

(2 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2007 2005

All Journal Article (2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Anisotropic free-electron-like dispersions and standing waves realized in self-assembled monolayers of glycine on Cu(100)2007

    • Author(s)
      K.Kanazawa, et al.
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc. (2007) 129

      Pages: 740-741

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Excitation of molecular vibration modes with inelastic scanning tunneling microscopy processes : Examination through action spectra of cis-2-butene on Pd(110)2005

    • Author(s)
      Y.Sainoo, et al.
    • Journal Title

      Physical Review Letter 95

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Book] 実線ナノテクノロジー・走査プローブ顕微鏡と局所分光(3・1節)2005

    • Author(s)
      道祖尾恭之(分担執筆)
    • Total Pages
      24
    • Publisher
      裳華房
    • Related Report
      2005 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2018-03-28  

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