2021 Fiscal Year Research-status Report
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21K18867
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
杉本 宜昭 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (00432518)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2023-03-31
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| Keywords | 走査プローブ顕微鏡 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2つの原子の間の化学結合を開裂して、量子もつれ状態にある原子対を生成して検出するのに、強磁場・極低温・超高真空環境の原子間力顕微鏡（AFM）を用いる。原子分解能を持つAFMにより、鋭い針先端の1つの原子を、表面の1つの原子に精密に近づけたり離したりすることで、化学結合を形成したり、破断したりすることができる。例えば、不対電子を持つ2つの原子を接近させると、共有結合が生じる。その時、結合軌道に2つの電子が収容されるが、この2つの電子は水素分子と同様にスピン1重項状態をとる。この状態で2つの原子を引き離すと、2つのスピンは量子もつれ状態になっていると考えられる。2原子の間に働く化学結合力は、2原子の相対的なスピンの向きに依存することが知られている。化学結合を開裂して、ある時間経過してから、再び原子対を接近させながら化学結合力を計測し、開裂時の化学結合力と比較することによって、量子もつれ状態の有無を確認する。本年度は、強磁場・極低温・超高真空環境のAFMを用いて、不対電子を持つ系の探索を行い、様々な結合角を有するSi原子が混在した系を作成することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
強磁場下の原子間力顕微鏡による力の計測を行っているが、力の感度が不十分であることがわかってきた。
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| Strategy for Future Research Activity |
強磁場下においても高感度な相互作用力を計測するための力センサーおよび計測系を導入して、課題を克服する。
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| Causes of Carryover |
強磁場下の原子間力顕微鏡による相互作用力において、力の検出感度が不足していることが分かってきた。そこで、力感度を向上させる力センサーおよび検出系の開発を行う真空部品等を導入する計画である。
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