• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2016 Fiscal Year Annual Research Report

Measurement of electronegativity of individual atoms using atomic force microscopy

Research Project

Project/Area Number 15H03566
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

杉本 宜昭  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (00432518)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords走査プローブ顕微鏡
Outline of Annual Research Achievements

二つの原子が化学結合を形成する際、電子を互いに均等に共有する場合は「共有結合」、片方の原子からもう片方の原子へ完全に電子が移行する場合は「イオン結合」となる。一般的には、酸化物などのほとんどの物質はこれらの中間である「極性共有結合」をとる。極性の大きさを決める「電気陰性度」は1932年にポーリングによって初めて具体的な式が与えられた。これまでは主にガスの反応熱のデータをもとに周期表の各元素に対して実験的に1つの値が定められていたが、今回、原子間力顕微鏡(AFM)を用いることによって、表面の個々の原子の電気陰性度を定量化することに初めて成功した。これにより、例えば同一のSi原子であっても、そのSi原子が周囲とどのように結合しているか、また、どの元素と結合しているかによって電気陰性度も変化することが実証された。本手法によって、周期表上の電気陰性度とは異なる、さまざまな化学環境下に置かれた元素の電気陰性度を測定することができるため、触媒表面上の原子や反応性の高い分子などの化学活性度への理解が進み、酸化チタンなどの機能性材料の更なる開発につながることが期待できる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

原子間力顕微鏡(AFM)を用いた単原子の化学結合エネルギー計測によって、規整表面のO,N,Alなどの典型元素の電気陰性度を単一原子レベルで決定する成果を上げることができた。

Strategy for Future Research Activity

引き続き、様々な元素を用いて、AFMによる単原子計測を行う。特に、異なる基板を用いることで、化学環境が異なった原子の性質を明らかにしていく。

  • Research Products

    (45 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 2 results) Presentation (35 results) (of which Int'l Joint Research: 10 results,  Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] チェコ科学アカデミー(チェコ)

    • Country Name
      CZECH
    • Counterpart Institution
      チェコ科学アカデミー
  • [Int'l Joint Research] マドリッド自治大学(スペイン)

    • Country Name
      SPAIN
    • Counterpart Institution
      マドリッド自治大学
  • [Journal Article] Electronegativity determination of individual surface atoms by atomic force microscopy2017

    • Author(s)
      Onoda Jo、Ondracek Martin、Jellnek Pavel、Sugimoto Yoshiaki
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 8 Pages: 15155~15155

    • DOI

      10.1038/ncomms15155

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The local electronic properties of individual Pt atoms adsorbed on TiO2(110) studied by Kelvin probe force microscopy and first-principles simulations2017

    • Author(s)
      Yurtsever Ayhan、Fern?ndez-Torre Delia、Onoda Jo、Abe Masayuki、Morita Seizo、Sugimoto Yoshiaki、P?rez Rub?n
    • Journal Title

      Nanoscale

      Volume: 9 Pages: 5812~5821

    • DOI

      10.1039/c6nr07550a

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Ultrahigh-resolution imaging of water networks by atomic force microscopy2017

    • Author(s)
      Shiotari Akitoshi、Sugimoto Yoshiaki
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 8 Pages: 14313~14313

    • DOI

      10.1038/ncomms14313

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Straight imaging and mechanism behind grain boundary electron emission in Pt-doped ultrananocrystalline diamond films2017

    • Author(s)
      Panda Kalpataru、Inami Eiichi、Sugimoto Yoshiaki、Sankaran K.J.、Lin I-Nan
    • Journal Title

      Carbon

      Volume: 111 Pages: 8~17

    • DOI

      10.1016/j.carbon.2016.09.062

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mechanical properties of In/Si(111)-(8×2) investigated by atomic force microscopy2016

    • Author(s)
      Iwata Kota、Yamazaki Shiro、Shiotari Akitoshi、Sugimoto Yoshiaki
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 56 Pages: 015701~015701

    • DOI

      10.7567/JJAP.56.015701

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of Pb Intercalation on the Structural and Electronic Properties of Epitaxial Graphene on SiC2016

    • Author(s)
      Yurtsever Ayhan、Onoda Jo、Iimori Takushi、Niki Kohei、Miyamachi Toshio、Abe Masayuki、Mizuno Seigi、Tanaka Satoru、Komori Fumio、Sugimoto Yoshiaki
    • Journal Title

      Small

      Volume: 12 Pages: 3956~3966

    • DOI

      10.1002/smll.201600666

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Combined atomic force microscopy and voltage pulse technique to accurately measure electrostatic force2016

    • Author(s)
      Inami Eiichi、Sugimoto Yoshiaki
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 55 Pages: 08NB05~08NB05

    • DOI

      10.7567/JJAP.55.08NB05

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 原子間力顕微鏡による単原子の元素識別2016

    • Author(s)
      小野田 穣、Ondracek Martin、Jelinek Pavel、杉本 宜昭
    • Organizer
      第64回応用物理学会 春季学術講演会
  • [Presentation] Al蒸着Si(111)-(7x7)上のフォーススペクトロスコピー2016

    • Author(s)
      宮嵜 洋記、小野田 穣、塩足 亮隼、杉本 宜昭
    • Organizer
      第64回応用物理学会 春季学術講演会
  • [Presentation] 隣接するSi4原子スイッチの相互作用2016

    • Author(s)
      山崎 詩郎、前田 圭亮、杉本 宜昭、阿部 真之、Pablo Pou、Lucia Rodrigo、Ruben Perez、Pingo Mutombo、Pavel Jelinek、森田 清三
    • Organizer
      第64回応用物理学会 春季学術講演会
  • [Presentation] 原子間力顕微鏡による水単分子層の高分解能観察2016

    • Author(s)
      塩足 亮隼、杉本 宜昭
    • Organizer
      第64回応用物理学会 春季学術講演会
  • [Presentation] 原子間力顕微鏡による有機分子の超高分解能計測2016

    • Author(s)
      杉本 宜昭
    • Organizer
      第15 回 SPring-8 ユーザー協同体顕微ナノ材料科学研究会、 第12 回 日本表面科学会放射光表面科学研究部会 合同シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] AFMによる個々の原子のフォーススペクトロスコピー2016

    • Author(s)
      杉本 宜昭
    • Organizer
      日本顕微鏡学会 走査型プローブ顕微鏡分科会 研究会「超高真空原子間力顕微鏡の最前線」
    • Invited
  • [Presentation] Electronegativity of Individual Surface Atoms Determined by AFM2016

    • Author(s)
      J. Onoda, M. Ondracek, P. Jelinek and Y. Sugimoto
    • Organizer
      24th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy (ICSPM24)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Observation of Azulene-to-fulvalene Rearrangement by AFM2016

    • Author(s)
      A. Shiotari, K. Iwata, T. Nakae, Y. Shinagawa, S. Mori, T. Okujima, H. Uno, H. Sakaguchi and Y. Sugimoto
    • Organizer
      24th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy (ICSPM24)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Chemical Identification of Individual Surface Atoms by AFM2016

    • Author(s)
      J. Onoda, M. Ondracek, P. Jelinek and Y. Sugimoto
    • Organizer
      24th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy (ICSPM24)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Characterization of TiO2(011)-(2×1) Surface by AFM and STM2016

    • Author(s)
      J. Onoda, A. Yurtsever, M. Abe, C. L. Pang and Y. Sugimoto
    • Organizer
      24th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy (ICSPM24)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Interacting Si atom switches induced by force and current2016

    • Author(s)
      S. Yamazaki, K. Maeda, Y. Sugimoto, M. Abe, P. Pou, L. Rodrigo, R. Perez, P. Mutombo, P. Jelinek and S. Morita
    • Organizer
      24th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy (ICSPM24)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 走査プローブ顕微鏡による原子スイッチの組立と制御2016

    • Author(s)
      稲見 栄一、浜田 幾太郎、上田 啓一、阿部 真之、森田 清三、杉本 宜昭
    • Organizer
      分子研研究会「表面科学の最先端技術と分子科学 ~第7回 真空・表面科学若手研究会~」
  • [Presentation] Chemical Identification of Individual Surface Atoms by AFM2016

    • Author(s)
      J. Onoda, M. Ondracek, P. Jelinek, and Y. Sugimoto
    • Organizer
      分子研研究会「表面科学の最先端技術と分子科学 ~第7回 真空・表面科学若手研究会~」
  • [Presentation] 原子間力顕微鏡を用いた単原子分子計測2016

    • Author(s)
      杉本 宜昭
    • Organizer
      分子研研究会「表面科学の最先端技術と分子科学 ~第7回 真空・表面科学若手研究会~」
    • Invited
  • [Presentation] ナノクラスターを利用した室温スイッチ素子の創成2016

    • Author(s)
      稲見 栄一, 浜田 幾太郎, 上田 啓一, 阿部 真之, 森田 清三, 杉本 宜昭
    • Organizer
      2016真空・表面科学合同講演会
  • [Presentation] AFM/STMによるTiO2(011)表面の解析2016

    • Author(s)
      小野田 穣, Ayhan Yurtsever, 阿部 真之, Pang Chi Lun, 杉本 宜昭
    • Organizer
      2016真空・表面科学合同講演会
  • [Presentation] 原子間力顕微鏡によるアズレン-フルバレン転位反応の高分解能測定2016

    • Author(s)
      塩足 亮隼, 岩田 孝太, 中江 隆博, 品川 友志, 森 重樹, 奥島 鉄雄, 宇野 英満, 坂口 浩司, 杉本 宜昭
    • Organizer
      2016真空・表面科学合同講演会
  • [Presentation] In/Si(111)-8×2表面の原子間力顕微鏡測定2016

    • Author(s)
      岩田 孝太, 山崎 詩郎, 塩足 亮隼, 杉本 宜昭
    • Organizer
      2016真空・表面科学合同講演会
  • [Presentation] 非接触原子間力顕微鏡によるAlナノクラスターの研究2016

    • Author(s)
      宮嵜 洋記, 小野田 穣, 杉本 宜昭, 塩足 亮隼
    • Organizer
      2016真空・表面科学合同講演会
  • [Presentation] 原子間力顕微鏡による単一原子の電気陰性度の決定2016

    • Author(s)
      小野田 穣, Ondracek Martin, Jelinek Pavel, 杉本 宜昭
    • Organizer
      2016真空・表面科学合同講演会
  • [Presentation] 原子間力顕微鏡によるアズレン―フルバレン転位反応の高分解能測定2016

    • Author(s)
      塩足 亮隼、岩田 孝太、中江 隆博、品川 友志、森 重樹、奥島 鉄雄、 宇野 英満、坂口 浩司、杉本 宜昭
    • Organizer
      物性研短期研究会「走査トンネル顕微鏡による物性研究の現状と展望」
  • [Presentation] 室温AFMによるSi(111)-(7×7)表面上の有機分子の観察2016

    • Author(s)
      岩田 孝太、山崎 詩郎、Pingo Mutombo、Prokop Hapala、Martin Ondracek、 Pavel Jelinek、杉本 宜昭
    • Organizer
      物性研短期研究会「走査トンネル顕微鏡による物性研究の現状と展望」
  • [Presentation] 室温STMを用いたAuナノクラスターの作製とその特性評価2016

    • Author(s)
      宮嵜 洋記、仁木 康平、塩足 亮隼、杉本 宜昭
    • Organizer
      物性研短期研究会「走査トンネル顕微鏡による物性研究の現状と展望」
  • [Presentation] 原子間力顕微鏡によるアズレン―フルバレン転位反応の高分解能測定2016

    • Author(s)
      塩足 亮隼、岩田 孝太、中江 隆博、品川 友志、森 重樹、奥島 鉄雄、 宇野 英満、坂口 浩司、杉本 宜昭
    • Organizer
      分子アーキテクトニクス研究会 第7回研究会
  • [Presentation] 非接触原子間力顕微鏡を用いたAl ナノクラスターの弾性測定2016

    • Author(s)
      宮嵜 洋記、小野田 穣、塩足 亮隼、杉本 宜昭
    • Organizer
      日本表面科学会関東支部第4回関東支部セミナー 表面・薄膜分析シリーズVol.2
  • [Presentation] Interaction between adjacent twin Si4 atom switches2016

    • Author(s)
      S. Yamazaki, K. Maeda, Y. Sugimoto, M. Abe, P. Pou, L. Rodrigo, R. Perez, P. Mutombo, P. Jelinek, S. Morita
    • Organizer
      13th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] TiO2(011)-(2×1) 表面のAFM/STM による研究2016

    • Author(s)
      小野田 穣、Ayhan Yurtsever、阿部 真之、Chi Lun Pang、杉本 宜昭
    • Organizer
      第77回応用物理学会 秋季学術講演会
  • [Presentation] 原子間力顕微鏡によるIn/Si(111)-8×2表面の測定2016

    • Author(s)
      岩田 孝太、山崎 詩郎、塩足 亮隼、杉本 宜昭
    • Organizer
      第77回応用物理学会 秋季学術講演会
  • [Presentation] 非接触原子間力顕微鏡によるAl ナノクラスターの研究2016

    • Author(s)
      宮嵜 洋記、小野田 穣、杉本 宜昭
    • Organizer
      第77回応用物理学会 秋季学術講演会
  • [Presentation] 原子間力顕微鏡による単一原子の電気陰性度測定2016

    • Author(s)
      小野田 穣、Martin Ondracek、Pavel Jelinek、杉本 宜昭
    • Organizer
      第77回応用物理学会 秋季学術講演会
  • [Presentation] 走査プローブ顕微鏡を用いた原子スイッチの組立と制御2016

    • Author(s)
      稲見 栄一、浜田 幾太郎、上田 啓一、阿部 真之、森田 清三、杉本 宜昭
    • Organizer
      日本物理学会 2016年秋季大会
  • [Presentation] Electronegativity of single atoms determined by atomic force microscopy2016

    • Author(s)
      J. Onoda, M. Ondracek, P. Jelinek and Y. Sugimoto
    • Organizer
      20th International Vacuum Congress (IVC-20)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] AFM/STM observation of azulene-to-fulvalene rearrangement in a small molecule2016

    • Author(s)
      A. Shiotari, K. Iwata, T. Nakae, Y. Shinagawa, S. Mori, T. Okujima, H. Uno, H. Sakaguchi and Y. Sugimoto
    • Organizer
      19th International Conference on Non-Contact Atomic Force Microscopy (nc-AFM 2016)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Electronegativity of individual surface atoms determined by AFM2016

    • Author(s)
      J. Onoda, M. Ondracek, P. Jelinek and Y. Sugimoto
    • Organizer
      19th International Conference on Non-Contact Atomic Force Microscopy (nc-AFM 2016)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] TiO2(011)-(2×1) Surface characterized by atomic force microscopy and scanning tunneling microscopy2016

    • Author(s)
      J.Onoda, A. Yurtsever, M. Abe, C. L. Pang and Y. Sugimoto
    • Organizer
      19th International Conference on Non-Contact Atomic Force Microscopy (nc-AFM 2016)
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 研究室HP

    • URL

      http://www.afm.k.u-tokyo.ac.jp

URL: 

Published: 2018-12-17   Modified: 2022-10-19  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi