Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
近年、原子間力顕微鏡(AFM)を用いた有機分子の研究が、目覚しく発展している。AFMは、鋭い探針を試料表面でスキャンさせ、探針にかかる微弱な力を測定することによって、表面の個々の原子・分子を観察する顕微鏡である。本研究では、探針により有機分子に力刺激を与えたときの応答を調べ、その物性と機能性を調べることを目的とする。これまで、電子、電場、磁場、光に対する分子の応答が主に調べられてきたが、AFMによって測ることができる「力」という基本的な物理量に対する応答を詳しく調べる。今回、金属表面に螺旋分子を吸着させ、超高真空のAFMにより高分解能観察および相互作用力計測を行った。まず、走査トンネル顕微鏡の情報と併用することで、この有機分子の吸着サイトを明らかにした。平面分子でないため分子内部の解像は難しいが、AFM探針に同じ分子を吸着させることによって、通常行われる一酸化炭素修飾探針と同等の分解能が得られることがわかった。これにより、この分子が持つキラリティを判別できるレベルで高分解能なAFM像を取得することができた。この螺旋分子に探針を近づけながら相互作用力を計測したところ、急峻な引力の増加が観測された。これは、探針との引力によって螺旋分子が引っ張られ、伸びるように変形したと考えられる。このような力学的な刺激に対する分子の応答は、力学的スイッチや応力センサーなど、新しい動作原理に基づく分子デバイスへ応用できる可能性がある。
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (15 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results, Peer Reviewed: 15 results, Open Access: 4 results, Acknowledgement Compliant: 6 results) Presentation (57 results) (of which Int'l Joint Research: 25 results, Invited: 6 results) Remarks (2 results)
The Journal of Physical Chemistry C
Volume: 122 Issue: 16 Pages: 8894-8900
10.1021/acs.jpcc.7b12447
Volume: 122 Issue: 9 Pages: 4997-5003
10.1021/acs.jpcc.8b00487
Physical Review B
Volume: 96 Issue: 24
10.1103/physrevb.96.241302
Applied Physics Letters
Volume: 111 Issue: 23 Pages: 233102-233102
10.1063/1.5008503
Volume: 96 Issue: 15 Pages: 1554171-7
10.1103/physrevb.96.155417
Volume: 96 Issue: 15 Pages: 1554151-7
10.1103/physrevb.96.155415
Volume: 96 Issue: 15 Pages: 1554121-8
10.1103/physrevb.96.155412
Nature Communications
Volume: 8 Issue: 1 Pages: 16089-16089
10.1038/ncomms16089
120006329156
Volume: 8 Issue: 1 Pages: 151551-6
10.1038/ncomms15155
130007647589
Nanoscale
Volume: 9 Issue: 18 Pages: 1-10
10.1039/c6nr07550a
Volume: 8 Issue: 1 Pages: 143131-7
10.1038/ncomms14313
Japanese Journal of Applied Physics
Volume: 56 Issue: 1 Pages: 0157011-4
10.7567/jjap.56.015701
Carbon
Volume: 111 Pages: 8-17
10.1016/j.carbon.2016.09.062
Small
Volume: 12 Issue: 29 Pages: 3956-3966
10.1002/smll.201600666
Volume: 55 Issue: 8S1 Pages: 08NB05-08NB05
10.7567/jjap.55.08nb05
210000146972
http://www.afm.k.u-tokyo.ac.jp
http://www.afm.k.u-tokyo.ac.jp/