2011 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Nano Materials Science for Atomic Scale Modification |
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19053006
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
森田 清三 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50091757)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
阿部 真之 大阪大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (00362666)
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| Keywords | 原子間力顕微鏡 / 表面機能元素 / K/TiO_2(110) / Au/TiO_2(110) / ナノ空間の開閉 / 原子クラスタ組立 / H_2O/CeO_2(111) / 複合物性評価 |
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| Research Abstract |
1.TiO_2(110)表面に、平均粒径サイズ2.5nm平均高さ2.5AのAuクラスタを作製し、接触電位差を測定した結果、室温のTiO_2(110)表面上でAuクラスタが負に帯電していることを明らかにした。
2.AFMで観察したK原子/TiO_2(110)@80Kの吸着位置を、第一原理計算で解明した。また、AFMによるKの原子操作移動過程途中の見えない不安定な中間吸着サイトを第一原理計算で解明した。
3.TiO_2(110)の酸素、Ti、OH原子上で測定した負極性探針のフォース・カーブと各種モデル探針の第一原理計算と比較して、酸素原子で終端された負極性探針で実験結果を再現できることを示した。
4.TiO_2(110)の酸素、Ti、OH原子上で測定した正極性探針のフォース・カーブと各種モデル探針の第一原理計算と比較して、OH原子で終端された正極性探針で実験結果を再現できることを示した。
5.水分子が吸着したCeO_2(111)表面をAFM観察して、水分子は三つの酸素分子に吸着しながら回転していること、探針を近づけると水分子を精密に分子操作出来ることを明らかにした。
6.室温でSi(111)7x7のHUCナノ空間内に閉じ込めた原子をナノ空間の開閉で出し入れして、HUC内に原子数の確定したPbクラスタ、Agクラスタ、Auクラスタをそれぞれ作成することに成功した。
7.室温でSi(111)7x7に水素原子を吸着して、個々の原子の短距離結合力カーブを測定した結果、永素で終端されたSi(111)7x7表面のSi原子やテコ先端Si原子は活性を失って、化学結合引力が劇的に減少することを、実験と第1原理計算で明らかにした。
8.AFM/STMで原子間力とトンネル電流を、同時に、3次元マッピングする方法を開発した。また、トンネル電流のトンネル電圧依存性から、局所電子状態密度(LDOS)を導く方法を開発した。
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Research Products
(38 results)
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[Presentation] 原子間力顕微鏡の歴史と最先端計測技術2011
Author(s)
森田清三
Organizer
社団法人日本顕微鏡学会SPM分科会主催研究会、テーマ:走査型プローブ顕微鏡における最先端技術～イノベーションのキーテクノロジー～
Place of Presentation
物質・材料研究機構S千現地区研究本館,つくば市,茨城県(招待講演)
Year and Date
2011-12-02
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[Presentation] 原子を見て動かして組み立てる2011
Author(s)
森田清三
Organizer
最先端の物理を高校生にSaturday Afternoon Physics 2011
Place of Presentation
大阪大学豊中キャンパス,理学部D501大講義室,豊中市,大阪府(招待講演)
Year and Date
2011-10-22
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