2008 Fiscal Year Annual Research Report
周波数検出型AFMに基づく大気・液中ナノ空間相関計測・制御法の開発
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19106001
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
山田 啓文 Kyoto University, 工学研究科, 准教授 (40283626)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 圭 京都大学, 産官学連携センター, 助教 (40335211)
桑島 修一郎 京都大学, 工学研究科, 助教 (80397588)
平田 芳樹 京都大学, 独立行政法人産業技術総合研究所, 主任研究員 (10357858)
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| Keywords | FM-AFM / マルチAFMプローブ技術 / KFM / 振動散逸エネルギー / 有機分子薄膜 / ナノ刺激応答 / 液中高分解能イメージング / 生体分子イメージング |
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| Research Abstract |
カーボンナノチューブや導電性有機単分子膜などの低次元ナノ構造体は、その構造異方性に起因する、特異な物性や電子状態を持つことから、新規機能性材料として注目を集めており、その微視的電気伝導機構や、ナノスケール電気機械特性の解明が強く求められている。本年度は、前年度までに開発してきた2探針AFM試作装置を用いて、2探針同時のAFM試料観察を実現し、各探針で得られたAFM像の重なり情報から、2探針の正確な位置関係を評価した。その結果、2探針の間隔を300nm以下にした状態で、各々の探針による安定した同時イメージング動作が可能であることが確認できた。また、片方の探針を接触モードで、他方をKFMモードで動作させることにより、有機半導体分子であるオリゴチオフェン薄膜の1点に電荷注入した状態での、膜内の電位分布の時間的変化を測定することに成功した。さらに、SiO_2膜/Si基板上に堆積したペンタセン薄膜の単一結晶グレイン上に接触させた2本の導電性カンチレバーを電極として用いることで、単一結晶グレインを電界効果トランジスタチャネルとして動作させ、その電気特性を測定することに成功した。
一方、ナノ構造体の物性はその表面状態に強く影響されることから、安定した表面状態を維持するために、測定系を雰囲気制御可能な密閉環境下におくことが必要不可欠となる。本年度は、雰囲気制御チェンバーへの設置が可能となる、直上からレーザ光を入射するタイプの2探針AFM装置を設計し、その部分的試作を開始した。また、パッチクランプ、平面膜法などに代わる、AFMを用いたセンサー膜タンパク質分子計測手法の開発のため、Si基板のエッチングにより作製できる脂質支持体の構造について検討した。
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