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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Study of atomic level magnetization of spin device electrode by atomic force / scanning tunneling microscopy

Research Project

Project/Area Number 16H03872
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

阿部 真之  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (00362666)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 浜屋 宏平  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (90401281)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywordsスピンデバイス / SrTiO3 / 走査型トンネル顕微鏡 / STM / Fe
Outline of Annual Research Achievements

前年度までに開発をほぼ完了した走査型トンネル顕微鏡/分子線ビームエピタキシー(STM/MBE)複合装置を用いて、SrTiO3(100)-(R13xR13)最構成表面上におけるFeの初期成長の様子をSTMを用いて高分解能観察した。まず、SrTiO3(100)-(R13xR13)最構成表面の作製条件を見出すことに注力したが、過去の研究を参考に、酸素分圧下で加熱を行うことで、平坦性のある表面作製が可能になった。この表面上にMBEを用いてFeを蒸着した。蒸着した表面と300℃で加熱した表面において、STM画像パターンがどのように変化するかを調べた。その結果、300℃で加熱した場合は、(R13xR13)構造ではあるものの、明らかにコントラストの変化があることを確認した。また、Fe蒸着を行った表面にはクラスタ状の粒子が多く存在し、試料の加熱温度や加熱時間を変化させても、その状態が維持されて、試料表面が平坦化されるという条件を見出すことができなかった。そこで、通常の(R13xR13)構造、Fe蒸着によってコントラスト変化した(R13xR13)表面、クラスタ状でI-V特性を測定した。その結果、(R13xR13)構造は非常によく似た半導体の状態を示す特性が得られ、クラスタでは金属の特性が得られた。その結果より、コントラストが変化した(R13xR13)構造はFe蒸着によって最表面だけが影響を受けていると考えられる。また、クラスタは鉄と試料表面のO原子が混ざりあった状況になっていると考えられる。いずれの結果も、今後の追試実験を進め、表面構造と電子状態の関係を明らかにしていく。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (25 results)

All 2019 2018

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 1 results) Presentation (17 results) (of which Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] "Dual contrast mode" imaging of anatase TiO2(001)-(1x4) reconstructed surface using non-contact atomic force microscopy2019

    • Author(s)
      D. Katsube and M. Abe
    • Journal Title

      Jpn. J. Appl. Phys.

      Volume: - Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Surface structure switching between (1x1) and (1x 2) of rutile TiO2(110) with scanning tunneling microscopy and low energy electron diffraction2019

    • Author(s)
      S. Ojima, D. Katsube, H. Yamashita, Y. Miyato, S. Abo, and M. Abe
    • Journal Title

      Jpn. J. Appl. Phys.

      Volume: - Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Imaging patterns of anatase TiO2(001) with non-contact atomic force microscopy2019

    • Author(s)
      D. Katsube and M. Abe
    • Journal Title

      Nanotechnology

      Volume: 30 Pages: 215704

    • DOI

      https://doi.org/10.1088/1361-6528/ab02a7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Theoretical Study of Lumped Parameter Circuits and Multiconductor Transmission Lines for Time-Domain Analysis of Electromagnetic Noise2019

    • Author(s)
      M. Abe and H. Toki
    • Journal Title

      Sci. Rep.

      Volume: 9 Pages: 118

    • DOI

      DOI:10.1038/s41598-018-36383-3.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] High-resolution imaging of LaAlO3 (100)-(1x4) reconstructed surface using non-contact atomic force microscopy2018

    • Author(s)
      D. Katsube and M. Abe
    • Journal Title

      Appl. Phys. Lett.

      Volume: 113 Pages: 31601

    • DOI

      https://doi.org/10.1063/1.5037741

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bifacial nucleobases for hexaplex formation in aqueous solution2018

    • Author(s)
      H. Kashida, Y. Hattori, K. Tazoe, T. Inoue, K. Nishikawa, K. Ishii, S. Uchiyama, , H. Yamashita, M. Abe, Y. Kamiya, H. Asanuma
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc.

      Volume: 140 Pages: 8456-8462

    • DOI

      DOI: 10.1021/jacs.8b02807

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Control of surface potential and hydroxyapatite formation on TiO2 scales containing nitrogen-related defects2018

    • Author(s)
      Masami Hashimoto, Takafumi Ogawa, Satoshi Kitaoka, Shunsuke Muto, Maiko Furuya, Hiroyasu Kanetaka, Masayuki Abe, Hayato Yamashita
    • Journal Title

      Acta Materialia

      Volume: 155 Pages: 379-385

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.actamat.2018.05.072

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] FDTD法を用いた有限なグランド平面の電位変動によって生じる電磁ノイズ現象の定量化2019

    • Author(s)
      神野崇馬、木虎秀二、土岐博、阿部真之
    • Organizer
      2019年電子情報通信学会総合大会
  • [Presentation] 水吸着したアナターゼ型TiO2(001)(1×4)再構成表面の非接触原子間力顕微鏡測定2019

    • Author(s)
      勝部大樹、大野真也、高柳周平、尾島章輝、前田元康、吉田光、西静佳、吉越章隆、阿部真之
    • Organizer
      応用物理学会春季学術講演会
  • [Presentation] リアルタイム光電子分光による水吸着二酸化チタン表面の評価2019

    • Author(s)
      高柳周平、大野真也、勝部大樹、尾島章輝、前田元康、吉田光、西静佳、阿部真之
    • Organizer
      応用物理学会春季学術講演会
  • [Presentation] 非接触原子間力顕微鏡による SrTiO3 (100) (√13×√13)-R33.7°再構成表面の観察2018

    • Author(s)
      勝部大樹、阿部真之
    • Organizer
      2018年日本表面真空学会学術講演会
  • [Presentation] 機械学習を用いた周波数シフトカーブの自動解析2018

    • Author(s)
      Diao Zhuo、杉本宜昭、勝部大樹、阿部真之
    • Organizer
      2018年日本表面真空学会学術講演会
  • [Presentation] Imaging of LaAlO3(100) (1×4) Reconstructed Surface by Non-Contact Atomic Force Microscopy2018

    • Author(s)
      D. Katsube and M. Abe
    • Organizer
      ACSIN-14 & ICSPM26
  • [Presentation] Investigation of Anatase-TiO2(001) (1×4) Reconstructed Surface by Non-Contact Atomic Force Microscopy2018

    • Author(s)
      D. Katsube and M. Abe
    • Organizer
      ACSIN-14 & ICSPM26
  • [Presentation] Non-Contact Atomic Force Microscopy Observation of SrTiO3(100) (√13×√13)-R33.7° Reconstructed Surface2018

    • Author(s)
      D. Katsube and M. Abe
    • Organizer
      ACSIN-14 & ICSPM26
  • [Presentation] Machine-learning Extraction of Short-Range Force Part with Non-contact Atomic Force Microscopy2018

    • Author(s)
      D. Zhuo, Y. Sugimoto, D. Katsube and M. Abe,
    • Organizer
      ACSIN-14 & ICSPM26
  • [Presentation] Cleaning SrTiO3(100) surface for spin device processes2018

    • Author(s)
      M. Maeda, D. Katsube, S. Abo, Y. Miyato, H. Yamashita, S. Yamada, K. Hamaya and M. Ab
    • Organizer
      ACSIN-14 & ICSPM26
  • [Presentation] Transition of Surface Structure from (1×1) to (1×2) of Rutile TiO2(110)2018

    • Author(s)
      S. Ojima, D. Katsube, H. Yamashita, Y. Miyato, S. Abo and M. Abe
    • Organizer
      ACSIN-14 & ICSPM26
  • [Presentation] MC3T3-E1 Cellular Response and Protein Detection on Surface Potential-Controlled TiO2 Scale in Serum-Containing Medium2018

    • Author(s)
      Masami Hashimoto, Takafumi Ogawa, Satoshi Kitaoka, Shunsuke Muto, Maiko Furuya, Hiroyasu Kanetaka, Masayuki Abe, Hayato Yamashita
    • Organizer
      30th Symposium and Annual Meeting of the International Society for Ceramics in Medicine
  • [Presentation] ルチル型TiO2(110)表面における(1×1)構造から(1×2)構造への構造遷移観察2018

    • Author(s)
      尾島 章輝、勝部 大樹、宮戸 祐治、山下 隼人、阿保 智、阿部 真之
    • Organizer
      第79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SrTiO3(100) (√13×√13) R33.7°の観察2018

    • Author(s)
      勝部 大樹、阿部 真之
    • Organizer
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
  • [Presentation] 機械学習を用いた周波数シフトカーブの自動処理法2018

    • Author(s)
      ちょう たく、勝部 大樹、阿部 真之
    • Organizer
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
  • [Presentation] リアルタイム光電子分光による二酸化チタン表面電子状態の評価2018

    • Author(s)
      高柳 周平、大野 真也、勝部 大樹、吉田 光、吉越 章隆、阿部 真之、尾島 章輝、前田 元康
    • Organizer
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
  • [Presentation] Imaging Contrast of Anatase TiO2(001) with Non-Contact Atomic Force Microscop2018

    • Author(s)
      M. Abe
    • Organizer
      The 3rd International Symposium on “Recent Trend in the Elucidation and Function Discovery of Next Generation Function Materials of Surface/Interface Properties
    • Invited
  • [Book] Compendium of Surface and Interface Analysis2018

    • Author(s)
      M. Abe
    • Total Pages
      835
    • Publisher
      Springer
    • ISBN
      9811061556

URL: 

Published: 2019-12-27  

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