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2010 Fiscal Year Self-evaluation Report

Atomic force spectroscopy of chemical bonding process with bias voltage tuning between a tip and a sample

Research Project

  • PDF
Project/Area Number 20310058
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Nanomaterials/Nanobioscience
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

ARAI Toyoko  Kanazawa University, 数物科学系, 教授 (20250235)

Project Period (FY) 2008 – 2011
Keywords走査型プローブ顕微鏡 / ナノ力学的顕微分光法 / 結合形成過程 / ナノ表面・界面
Research Abstract

本研究では、走査型プローブ顕微鏡(SPM)を基に独自開発したBias nc-AFM/S法を発展させ、探針と試料を極接近させたときに試料表面上の特異的原子・分子と探針先端原子との間で進行する結合形成の過程・電子状態の変化を明らかにする。Bias nc-AFM/Sでは、「探針-試料間印加電圧をチューニングすることによってSPM探針先端の電子準位と試料表面原子の電子準位の間に形成される電子共鳴(結合)状態」を、印加電圧に対する相互作用引力の増加として検出する。まず、探針-試料間の相互作用引力・トンネル電流/(疑似)接触電流・エネルギー散逸・トンネル障壁の印加電圧に対する変化を高感度で同時計測できるシステムを構築し、清浄な探針及び試料を準備し、それぞれに原子・分子を修飾してそれらの結合形成の原子スケールの顕微分光情報を得る。

  • Research Products

    (12 results)

All 2010 2009 2008 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (5 results) Book (1 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Atomic resolution force microscopy imaging on a strongly ionic surface with differently functionalized tips2010

    • Author(s)
      T.Arai, S.Gritschneder, L.Troger, M.Reichling
    • Journal Title

      J.Vac.Sci.Technol.B(リポジトリ) 28(6)

      Pages: 1279-1283

    • URL

      http://dspace.lib.kanazawa-u.ac.jp/dspace/handle/2297/26229

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Adsorption State of 4,4"-Diamino-p-terphenyl through an Amino Group Bound to Si(111)-7x7 Surface Examined by X-ray Photoelectron Spectroscopy and Scanning Tunneling Microscopy2010

    • Author(s)
      Takashi Nishimura, Atsushi Itabashi, Akira Sasahara, Hideyuki Murata, Toyoko Arai, Masahiko Tomitori
    • Journal Title

      J.Phys.Chem.C 114(25)

      Pages: 11109-11114

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Low-flux elucidation of initial growth of Ge clusters deposited on Si(111)-7x7 observed by scanning tunneling microscopy2009

    • Author(s)
      Z.A.Ansari, T.Arai, M.Tomitori
    • Journal Title

      Phys.Rev.B(リポジトリ) 79

      Pages: 033302-1-"033302-4"

    • URL

      http://dspace.lib.kanazawa-u.ac.jp/dspace/handle/2297/17500

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 走査型プローブ顕微鏡にみる電圧印加のナノ力学的相互作用2008

    • Author(s)
      富取正彦、新井豊子
    • Journal Title

      表面科学(リポジトリ) 29(4)

      Pages: 239-245

    • URL

      https://dspace.jaist.ac.jp/dspace/handle/10119/7939

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Development of SPM instruments and tip preparation for force sensors2010

    • Author(s)
      T.Arai, T.Sakuishi, K.Hori, M.Tomitori
    • Organizer
      13th International Conference on Noncontact Atomic Force Microscopy
    • Place of Presentation
      石川県立音楽堂(石川県)
    • Year and Date
      2010-08-02
  • [Presentation] Nanoscale analysis by combined spectroscopies based on noncontact atomic force microscopy under a bias voltage2010

    • Author(s)
      T.Arai, T.Ikeshima, K.Kiyohara, M.Tomitori
    • Organizer
      13th International Conference on Noncontact Atomic Force Microscopy
    • Place of Presentation
      石川県立音楽堂(石川県)
    • Year and Date
      2010-08-02
  • [Presentation] 第70回応用物理学会学術講演会シンポジウム「非接触原子間力顕微鏡で拓くナノテク最前線」2009

    • Author(s)
      新井豊子, 富取正彦
    • Organizer
      非接触原子間力顕微鏡による相互作用力・電流・散逸エネルギー測定による表面解析
    • Place of Presentation
      富山大学(富山県)
    • Year and Date
      2009-09-08
  • [Presentation] From noncontact to atomic scale contact between a Si tip and a Si surface analyzed using an nc-AFM and nc-AFS based instrument2009

    • Author(s)
      T.Arai, K.Kiyohara, T.Sato, S.Kushida, 富取正彦
    • Organizer
      12th international conference on noncontact atomic force microscopy
    • Place of Presentation
      Yale University (USA)
    • Year and Date
      2009-08-10
  • [Presentation] Surface electron spectroscopy based on nc-AFM with changing bias voltage2008

    • Author(s)
      T.Arai, S.Kushida, K.Kiyohara, M.Tomitori
    • Organizer
      11th international conference on noncontact atomic force microscopy
    • Place of Presentation
      Hotel Rafael Atocha, (Spain)
    • Year and Date
      2008-09-16
  • [Book] 走査プローブ顕微鏡-正しい実験とデータ解析のために必要なこと-(責任編集:重川秀実、吉村雅満、河津璋)発展編第10章「非接触AFMの発展」)2009

    • Author(s)
      新井豊子(分担執筆)
    • Total Pages
      357-363
    • Publisher
      共立出版
  • [Remarks] ホームページ

    • URL

      http://www.s.kanazawa-u.ac.jp/~nanophys/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] Positioning mechanism and microscope with the same(ポジショニング機構、及び、それを用いた顕微鏡)2010

    • Inventor(s)
      富取正彦、新井豊子、中榮穣
    • Industrial Property Rights Holder
      北陸先端科学技術大学院大学
    • Industrial Property Number
      特許,US7,672,048 B2
    • Acquisition Date
      2010-03-02

URL: 

Published: 2012-02-13   Modified: 2016-04-21  

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