2007 Fiscal Year Annual Research Report
原子テンプレート法による有機分子超構造作成手法の開拓
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18310084
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| Research Institution | National Institute of Information and Communications Technology |
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Principal Investigator |
田中 秀吉 National Institute of Information and Communications Technology, 第一研究部門未来ICT研究センター・ナノICTグループ, 主任研究員 (40284608)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 仁 広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 准教授 (60359099)
阿部 真之 大阪大学, 工学系研究科, 准教授 (00362666)
森田 清三 大阪大学, 工学系研究科, 教授 (50091757)
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| Keywords | 原子テンプレート / 超分子構造 / 走査型プローブ技術 / ポテンシャル特異点 |
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| Research Abstract |
本課題は情報通信研究機構が有する有機超分子構造合成・作成技術と大阪大学が有する基板表面原子組み替え技術を融合し、基板上の任意の位置に目的とする超分子構造を作成し固定する手法を走査型プローブ技術をベースとして開拓しようとするものである。
本年度は前年度に導入された改良型SPMコントローラーの立ち上げと性能評価に着手した。その際に判明したいくつかの技術問題を解決しその動作精度と制御自由度を向上させる目的でSPMコントローラーと走査型プローブ装置間のインターフェース部分について改良を進めた。また、大阪大学側にて開発されその有用性が検証されたアトムトラッキング機能とそれらをベースとしたフィードフォワード機能を情報通信研究機構側の装置にも実装し、室温観測における熱ドリフトキャンセル機構を強化した。
また、原子テンプレート素材として有望と考えられる原子種について大阪大学側にて探索研究を実施、その基礎実験データと情報通信研究機構側の分子合成グループの意見を反映させる形で3元素同時精密蒸着装置を試作、情報通信研究機構側の真空プロセスチャンバーに取り付けて性能評価を行った。
これらの作業と並行して、超分子構造作成のパーツ部分となる有機分子ユニットをポルフィリン構造をベースとして複数種類合成し、それらの基板上における凝集形態の制御を試みた。特に、前年度に発見したポルフィリン誘導体の擬2量体形成現象を発展させ、性質の異なる2種類のポルフィリン誘導体を逐次蒸着することによって、1次元的なポテンシャル特異点である基板上テラスエッジ端構造をテンプレートとして9nmピッチの分子グリッド超構造を金基板上に自発的に形成させ、プローブ顕微鏡によってその形成過程を分子分解能にて画像化することに成功した。これらは分子デバイスやより高次な分子超構造の基本となるものである。
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