2014 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Exploration of nanostructure-property relationships for materials innovation |
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| Project/Area Number |
25106002
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
松永 克志 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20334310)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
阿部 真之 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (00362666)
中村 篤智 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20419675)
豊浦 和明 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60590172)
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| Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| Keywords | 異種材料界面 / 第一原理計算 / 走査プローブ顕微鏡 / 表面構造 / 点欠陥 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、第一原理計算に基づく理論計算技術と走査型プローブ顕微鏡を用いた物性計測・原子操作技術の連携によるナノ構造情報獲得手法の開発を行うことを目的とする。今年度は以下の３つの項目を検討し、以下の成果が得られた。
（１）表面ナノ構造の原子レベル評価手法の開発については、本プロジェクトで導入した表面ナノ構造制御装置を組み込んだNC-AFM装置を用いて、超高分解能を達成するための観察条件の系統的な検討を行った。TiO2(110)表面に特有の[001]方向のブリッジング酸素列の観察に成功した。より高い分解能を得るため、スパッタリングなどの試料調製条件のより詳細な検討も並行して進めていく必要がある。
（２）安定表面ナノ構造の第一原理による探索については、TiO2(110)表面上のさまざまな大きさのPtクラスターについて検討した。しかし、表面スーパーセルサイズの影響が大きく、実験で観察されるようなPtクラスターの構造を再現することはできなかった。よって今後は、より小さなPtダイマーに焦点を絞り、再検討する。
（３）強誘電体界面の特異な電気特性の解明に関する研究では、分極方向の異なる界面では、電気伝導特性が大きくことなることがわかった。しかし、一部の界面は急峻な界面形状ではないこともあり、再現性も含めて、より詳細に検討を進めていく必要がある。また、荷重をかけた場合の電気特性について基礎的検討も行い、試料表面近傍での荷重による試料破壊が生じることもあり、荷重負荷方法・条件の検討が重要であることがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
表面ナノ構造制御装置を組み込んだNC-AFM装置は、具体的な表面構造観察が可能になってきた。表面の貴金属原子吸着の研究については、電子顕微鏡グループとの連携もより綿密にできている。強誘電体界面の研究は、特異な電気特性の発現を確認できた。以上の状況から、全体的には順調に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
表面ナノ構造制御装置を組み込んだNC-AFM装置については、原子レベルでの分解能で複雑な金属酸化物表面の構造観察が可能な段階になってきたので、継続して実験を進める。表面貴金属クラスターの計算解析については、実験結果の詳細な解釈を得るため、電子顕微鏡グループとの議論を進めている。実験結果の再解析などについても検討する予定である。強誘電体界面の研究については、さなざまな結晶方位・分極方位の界面への適用を始めており、興味深い電気特性を持つ界面を中心に、電子顕微鏡グループとも連携しながら、研究を進めていく。
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Research Products
(6 results)
