Fabrication of artificial one-dimensional structures andcontrol of their physical properties

2008 Fiscal Year Self-evaluation Report

• Project/Area Number: 18350078
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Functional materials chemistry
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: NANTOH Masashi The Institute of Physical and Chemical Research, 川合表面化学研究室, 専任研究員 (90300889)
• Project Period (FY): 2006 – 2009
• Keywords: 自己組織化 / 磁性 / 表面・界面物性 / ナノ材料 / 物性実験

Research Abstract

一次元系は、系のシンプルさ故に厳密解が得られ易いため、古くから理論的な研究が盛んに行われ、様々な物理現象の起こることが予測されたが、実際に作り出すことは技術的には難しく長い間実現しなかった。人工的に作り出した単原子ワイヤーに、実際に低次元系固有の物理現象が起こっているかどうかを観測しようとする試みは、まだ始まったばかりである。一次元系の形成とその物性に関する知見を得て蓄積することは、ナノテクノロジーの進歩と共に急激に微細化の進む電子デバイスにおいても非常に重要である。
本研究では、固体の清浄表面に原子を並べて一次元系を創り出し、その構造・電子状態・磁性を詳細かつ精密に調べ、実際にどのような物理現象が起きているかを観測する。多くの系について観察を重ねてデータベースを構築し、その中から法則性を導き出し、一次元系に起こり得る低次元系固有の物理現象と、その発現のメカニズムを明らかにする。また、そのようにして得られた知見を基に、形成する一次元構造の諸条件をコントロールすることで、逆にその物性を制御することを目指す。

Research Products

• [Journal Article] Magnetic Structure of Periodically Meandered One-dimensional Fe Nanowires (2008)
  • Author(s): S. Shiraki, H. Fujisawa, T. Nakamura, T. Muro, M. Nantoh, and M. Kawai
  • Journal Title: Phys. Rev B 78, 115428 Pages: 1-6
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Electronic Structure and Magnetism of One-dimensional Fe monatomic wires on Au(788) investigated with ARPES and XMCD (2007)
  • Author(s): H. Fujisawa, S. Shiraki, M. Furukawa, S. Itoh, T. Nakamura, T. Muro, M. Nantoh, and M. Kawai
  • Journal Title: Phys. Rev B 75, 245423 Pages: 1-8
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Au表面に形成したMnナノワイヤーの磁性 (2009)
  • Author(s): 白木將、南任真史、白木將、藤澤英樹、広瀬正明、中村哲也、室隆桂之、川合真紀
  • Organizer: 日本物理学会第62回年次大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 20090300
• [Presentation] Au(788)表面上に構築したNi低次元ナノ構造の磁気異方性 (2007)
  • Author(s): 広瀬正明、Usman Brianto、白木將、南任真史、川合真紀、中村哲也、大沢仁志、室隆桂之
  • Organizer: 第48回真空に関する連合講演会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 20071100
• [Presentation] Magnetism of One-Dimensional Monatomic Fe wires on Au(788) (2007)
  • Author(s): S. Shiraki, H. Fujisawa, M. Hirose, B. Usman, M. Furukawa, T. Nakamura, T. Muro, M. Nantoh, M. Kawai
  • Organizer: 6^<th> International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices'07(ALC'07)
  • Place of Presentation: Kanazawa, Japan
  • Year and Date: 20071000-1100
• [Presentation] Au(111)微傾斜面上に形成したNiナノ構造の磁気的特性 (2007)
  • Author(s): 広瀬正明、Usman Brianto、白木將、南任真史、川合真紀、中村哲也、大沢仁志、室隆桂之
  • Organizer: 第68回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 20070900
• [Presentation] Au(788)表面上に構築した3d遷移金属ナノ構造の磁性 (2007)
  • Author(s): 白木將、藤澤英樹、広瀬正明、Usman Brianto、南任真史、川合真紀、中村哲也、大沢仁志、室隆桂之
  • Organizer: 日本物理学会第62回年次大会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 20070900
• [Presentation] Fe単原子ワイヤーの電子状態と磁性 (2007)
  • Author(s): 南任真史、白木將、藤澤英樹、広瀬正明、中村哲也、室隆桂之、川合真紀
  • Organizer: 日本物理学会2007年春季大会
  • Place of Presentation: 鹿児島
  • Year and Date: 20070300
• [Presentation] Au(788)表面上に構築した3d遷移金属ナノ構造の磁性 (2007)
  • Author(s): 白木將、藤澤英樹、古川雅士、広瀬正明、Usman Brianto、南任真史、川合真紀、中村哲也、大沢仁志、室隆桂之
  • Organizer: 日本物理学会2007年春季大会
  • Place of Presentation: 鹿児島
  • Year and Date: 20070300
• [Presentation] Magnetism of low-dimensional Ni nanostructures formed on vicinal Au(111) surfaces (2006)
  • Author(s): S. Shiraki, H. Fujisawa, M. Furukawa, M. Nantoh, M. Kawai, T. Nakamura, H. Osawa, and T. Muro
  • Organizer: Asia-Pacific Conference on Surface Science and Engineering, Hong Kong SAR
  • Place of Presentation: Hong Kong SAR, China
  • Year and Date: 20061200
• [Remarks] (取材)日経ナノビジネス No. 44、26-27ページ、2006. 08. 28、Research Flash、「理研など鉄のナノワイヤ、極低温で超常磁性示す 強磁性・常磁性と異なる磁性研究の対象に」
• [Remarks] Phys. Rev. B 75, 245423/1-8 (2007)に掲載された論文が米国物理学会が主催する電子ジャーナル" Virtual Journal of Nanoscale Science & Technology" のVolume 16, Issue 1 (2007)に、ナノサイエンス・テクノロジー関係の重要な論文として取り上げられ紹介された。