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2008 Fiscal Year Annual Research Report

光結合型走査トンネル発光による単一分子の高速分光

Research Project

Project/Area Number 19750001
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

片野 諭  Tohoku University, 電気通信研究所, 助教 (00373291)

Keywords走査トンネル顕微鏡 / トンネル発光 / 高速分光 / 単一分子化学 / 分子エレクトロニクス
Research Abstract

走査トンネル顕微鏡(STM)は、試料表面の原子構造の観察だけでなく、探針と試料間の電位制御により個々の原子・分子の分光が可能である。本研究の目的は、従来のSTM装置にレーザー光を組み合わせてより高い時間分解能を有するトンネル顕微鏡を構築し、単一分子さらには分子内における動的過程を明らかにすることである。平成20年度の研究成果は下記の通りである。
1. Au(111)表面にカーボンナノチューブを固定化させ、その吸着状態をSTMにより局所観察した。ドライコンタクト法を用いることにより、表面の汚染なくカーボンナノチューブを金属基板に保持できることを確認した。また、STM探針からの電圧パルスをカーボンナノチューブに印加することにより、局所的にカーボンナノチューブ構造を変化させることができることを見いだした。さらに、加工されたカーボンナノチューブの発光現象をSTM発光分光により調べた。その結果、局所的に構造変化したカーボンナノチューブの発光スペクトルは、無加工のスペクトルと比較してブルーシフトすることがわかった。
2. ベンゼン分子を吸着させたCu(110)表面を測定試料とし、レーザー照射の有無に伴うSTM発光スペクトルの変化を高い精度で計測することを試みた。その結果、表面プラズモンに起因するブロードな発光スペクトルと併せて、レーザー光照射に起因するスパイク状のピークが出現することを見いだした。スパイク構造のピーク間隔は、ベンゼン分子のC-H伸縮振動のエネルギーに相当することが同位体置換されたベンゼン分子を用いることにより明らかとなった。

  • Research Products

    (23 results)

All 2009 2008

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (16 results)

  • [Journal Article] Self-assembly of meta-aminobenzoate on Cu(110)2009

    • Author(s)
      Caroline Rabot, 他
    • Journal Title

      Langmuir (印刷中)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of the Substituent on the Molecular Assembly : The Hydrogen-bonded Arrangement of Aminobenzoate Adsorbed on Cu(110)2009

    • Author(s)
      Satoshi Katano, 他
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics (印刷中)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Time-Resolved Spectroscopy of Laser-Indliced Light Emission from an Evaporated Au Film in the Kretschmann Geometry2008

    • Author(s)
      Tomonori Sanbongi, 他
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics 47

      Pages: 6114-6116

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Self Assembly and STM Tip-induced Motion of Ferrocene Adamantane rithiolate Adsorbed on Au(111)2008

    • Author(s)
      Satoshi Katano, 他
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics 47

      Pages: 6156-6159

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Surface Diffusion and Interaction of Metastable Formate on Ni(110) estigated by Low-Temperature Scanning Tunneling Microscopy2008

    • Author(s)
      Satoshi Katano, 他
    • Journal Title

      Chemistry Letters 37

      Pages: 914-915

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of the Substituent on Metal-molecule hybridization2008

    • Author(s)
      Masafumi Hori, 他
    • Journal Title

      Surface Science 602

      Pages: 3140-3143

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Partial Hydrogenation of 1, 3-Butadiene on Hydrogen-Precovered Pd (110) in the Balance of pi-bonded C4 Hydrocarbon Reactions2008

    • Author(s)
      Satoshi Katano, 他
    • Journal Title

      Journal of Physical Chemistry C 112

      Pages: 17219-17224

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ピコ秒の時間分解能と原子位置分解能を併せ持つ光学計測法の開発2009

    • Author(s)
      上原洋一, 他
    • Organizer
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      2009-03-30
  • [Presentation] Ge2Sb2Te5およびSb2Te3薄膜のSTM発光測定2009

    • Author(s)
      桑原正史, 他
    • Organizer
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      2009-03-30
  • [Presentation] ピコ秒レーザー照射下のSTM発光スペクトル2009

    • Author(s)
      上原洋一, 他
    • Organizer
      第64回年次大会(春)日本物理学会
    • Place of Presentation
      立教大学
    • Year and Date
      2009-03-29
  • [Presentation] Ge2Sb2Te5とSb2Te3のSTM発光分光2009

    • Author(s)
      片野諭, 他
    • Organizer
      第64回年次大会(春)日本物理学会
    • Place of Presentation
      立教大学
    • Year and Date
      2009-03-29
  • [Presentation] 走査トンネル顕微鏡を用いた金属表面における水素原子拡散の局所観察2009

    • Author(s)
      片野諭, 他
    • Organizer
      第89春季年会日本化学会
    • Place of Presentation
      日本大学
    • Year and Date
      2009-03-28
  • [Presentation] Quantum Diffusion of Hydrogen Atoms on Ni (110)Studied by Scanning Tunneling Microscony2009

    • Author(s)
      Satoshi Katano, 他
    • Organizer
      The 4th International Symposium on Medical, Bio-and Nano-Electronics
    • Place of Presentation
      Tohoku University, Sendai
    • Year and Date
      2009-03-05
  • [Presentation] 走査トンネル顕微鏡で探る金属表面に吸着した水素原子のトンネル拡散2009

    • Author(s)
      片野諭他
    • Organizer
      先端計測シンポジウム09-走査プローブ顕微鏡分光の最前線-
    • Place of Presentation
      東北大学(招待講演)
    • Year and Date
      2009-02-13
  • [Presentation] 単一分子ダイナミクスの開拓2009

    • Author(s)
      片野諭他
    • Organizer
      独創する若手研究者の融合-表面・界面が創成する融合科学, 平成20年度東北大国際高等研究教育機構研究会
    • Place of Presentation
      東北大学(招待講演)
    • Year and Date
      2009-01-15
  • [Presentation] Light Emission Spectroscopy of Single-Walled Carbon Nanotube Adsorbed on Au(111) Studied by Scanning Tunneling Microscopy2008

    • Author(s)
      Satoshi Katano, 他
    • Organizer
      The 16th international colloquium on scanning probe microscopy (ICSPM16)
    • Place of Presentation
      Atagawa House, Shizuoka
    • Year and Date
      2008-12-11
  • [Presentation] Geometrical Control of Aminobenzoate Adsorbed on Cu(110) Using Benzoate Template2008

    • Author(s)
      Satoshi Katano, 他
    • Organizer
      The 16th international colloquium on scanning probe microscopy (ICSPM16)
    • Place of Presentation
      Atagawa House, Shizuoka
    • Year and Date
      2008-12-11
  • [Presentation] Defect Creation and Light Emission Spectroscopy of Single-Walled Carbon Nanotube Adsorbed on Au(111) Studied by Scanning Tunneling Microscopy2008

    • Author(s)
      Satoshi Katano, 他
    • Organizer
      International Symposium on Surface Science and Nanotechnology 5(ISSS5)
    • Place of Presentation
      Waseda University, Tokyo
    • Year and Date
      2008-11-11
  • [Presentation] Self-assembly of meta-aminobenzoate on Cu(110) investigated with scanning tunneling microscopy and X-ray absorption spectroscopy2008

    • Author(s)
      Caroline Rabot, 他
    • Organizer
      International Symposium on Surface Science and Nanotechnology 5(ISSS5)
    • Place of Presentation
      Waseda University, Tokyo
    • Year and Date
      2008-11-10
  • [Presentation] ナローギャップ半導体Ge2Sb2Te5の STM発光分光2008

    • Author(s)
      片野諭他
    • Organizer
      第2回東北大学光科学技術フォーラム
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2008-11-06
  • [Presentation] ナノスケールにおける水素原子の表面拡散およびマニピュレーション2008

    • Author(s)
      片野諭他
    • Organizer
      第2回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      2008-09-27
  • [Presentation] Superstructures of meta-aminobenzoate on Cu (110) investigated with scanning tunneling microscopy and X-rav absorption spectroscopy2008

    • Author(s)
      Caroline Rabot, 他
    • Organizer
      第2回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      2008-09-26
  • [Presentation] Anisotropic Surface Diffusion of Hydrogen atoms on Ni (110) Studied by Scanning Tunneling Microscopy2008

    • Author(s)
      Satoshi Katano, 他
    • Organizer
      25th European Conference on Surface Science, (ECOSS 25)
    • Place of Presentation
      University of Liverpool, UK
    • Year and Date
      2008-07-28

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Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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