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2012 Fiscal Year Annual Research Report

磁性金属ナノワイヤ伝導の構造依存性に関する解明

Research Project

Project/Area Number 22510129
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

大島 義文  大阪大学, 超高圧電子顕微鏡センター, 特任准教授 (80272699)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywordsナノワイヤ / 磁性金属 / 透過型電子顕微鏡 / 走査型トンネル顕微鏡
Research Abstract

磁性金属ナノワイヤ伝導現象の解明は、応用上、重要なテーマである。これまでに、機械的制御による破断(MCBJ)法やSTM法などによって、計測されてきたが、測定結果にばらつきが見られるため問題となっていた。磁性金属ナノワイヤの伝導には、s 電子のみならずp,d 電子も関与していることを考えると、ナノワイヤの原子配列に依存した伝導現象が予想される。本研究では、磁性金属ナノワイヤの形状や構造を観察しながら、そのコンダクタンス計測を行うことを目的としている。
本年度は、開発した超高真空透過型電子顕微鏡に組み込める液体窒素冷却が可能な走査型トンネル顕微鏡 (STM) ホルダーの性能を調べるため、金接点の構造とコンダクタンスの同時計測を行った。これらのナノワイヤは、以下の通りに作製した。はじめに、真空チャンバーにてあらかじめ両電極間に架橋された金ナノワイヤをアルゴンイオンスパッタにより細くしてナノギャップを形成する。次に、そのナノギャップにニッケルや鉄を蒸着させ、ピエゾ素子でコンタクトさせる。このホルダーを透過型電子顕微鏡に挿入し、ニッケルや鉄ナノワイヤの構造観察やコンダクタンス計測を行った。しかしながら、電子線入射方位に対しニッケルや鉄の晶帯軸を合わせることが難しく、なかなか格子像を得ることが出来なかった。金ナノワイヤの場合、ワイヤ軸の結晶方位に依存してコンダクタンスの振る舞いが異なっていることを明らかにしているが、そのようなワイヤ軸の結晶方位とコンダクタンスの振る舞いの関係については結論を得ることができなかった。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (16 results)

All 2013 2012

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] In situ TEM observation of controlled gold contact failure under electric bias2013

    • Author(s)
      Yoshifumi Oshima and Yoshihiko Kurui
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 87 Pages: 081404

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.87.081404

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article]2012

    • Author(s)
      Y. Oshima
    • Journal Title

      J. Electron Microscopy

      Volume: 61 Pages: 133-144

  • [Journal Article]2012

    • Author(s)
      S. Kim, Y. Oshima, N. Nakajima, N. Hashikawa, K. Asayama and K. Takayanagi
    • Journal Title

      Thin Solid Films

      Volume: 520 Pages: 2562-2565

  • [Journal Article] 超高分解能電子顕微鏡によるリチウム原子の可視化2012

    • Author(s)
      大島義文, 李少淵, 高柳邦夫
    • Journal Title

      J. Vacuum Soc. Jpn.

      Volume: 55 Pages: 144-151

    • DOI

      10.3131/jvsj2.55.144

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 球面収差補正透過型電子顕微鏡法を用いたアトミックスケールでの構造解析2012

    • Author(s)
      大島 義文, 谷城 康眞, 田中 崇之, 高柳 邦夫
    • Journal Title

      日本結晶学会誌

      Volume: 54 Pages: 159-165

    • DOI

      10.5940/jcrsj.54.159

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 収差補正ABF-STEM法によるLi原子の直接観察2012

    • Author(s)
      大島 義文,李 少淵,高柳 邦夫
    • Journal Title

      顕微鏡

      Volume: 47 Pages: 144-148

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Study on probe current dependence of the intensity distribution in annular dark field image2012

    • Author(s)
      Suhyun Kim, Yoshifumi Oshima, Yasumasa Tanishiro, Kunio Takayanagi
    • Journal Title

      Ultramicroscopy

      Volume: 121 Pages: 38-41

    • DOI

      10.1016/j.ultramic.2012.06.016

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Surface imaging by ABF-STEM: Lithium ions in diffusion channel of LIB electrode materials2012

    • Author(s)
      Soyeon Lee, Yoshifumi Oshima, Hidetaka Sawada, Fumio Hosokawa, Eiji Okunishi, Toshikatsu Kaneyama, Yukihito Kondo, Yasumasa Tanishiro and Kunio Takayanagi
    • Journal Title

      e-J. Surf. Sci. and Nanotech.

      Volume: 10 Pages: 454-458

    • DOI

      10.1380/ejssnt.2012.454

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reversible Contrast in Focus Series of Annular Bright Field Images of a Crystalline LiMn2O4 Nanowire2012

    • Author(s)
      Soyeon Lee, Yoshifumi Oshima, Eiji Hosono, Haoshen Zhou and Kunio Takayanagi,
    • Journal Title

      Ultramicroscopy

      Volume: 125 Pages: 43-48

    • DOI

      10.1016/j.ultramic.2012.09.011

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 透過型電子顕微鏡を用いた電気化学反応その場計測法2013

    • Author(s)
      大島義文、保田英洋、高柳邦夫
    • Organizer
      日本物理学会第68回年次大会
    • Place of Presentation
      広島大学
    • Year and Date
      20130326-20130329
  • [Presentation] 収差補正ABF-STEM法によるLi原子の直接観察2013

    • Author(s)
      大島義文
    • Organizer
      ナノテク産業化基盤技術の有効利用および 高度化と融合を目指した研究会
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      20130308-20130308
    • Invited
  • [Presentation] Direct Observation of Electron or Mass Transport in Nano-Materials2013

    • Author(s)
      Yoshifumi Oshima
    • Organizer
      Japanese-German Workshop“Structure and Control of Interfaces
    • Place of Presentation
      Berlin (Germany)
    • Year and Date
      20130108-20130110
    • Invited
  • [Presentation] Counting the number of lithium ions in a 123diffusion channel of LIB material2012

    • Author(s)
      S.Lee, Y.Oshima, Y.Tanishiro and K.Takayanagi
    • Organizer
      IUMRS 2012
    • Place of Presentation
      Pusan, Korea
    • Year and Date
      20120826-20120831
  • [Presentation] In-situ ABF-STEM Observation of Structure Transformation of Spinel LiV2O4 Crystals2012

    • Author(s)
      S.Lee, Y.Oshima, Y.Tanishiro and K.Takayanagi
    • Organizer
      Microscopy and Microanalysis 2012
    • Place of Presentation
      Phoenix, USA
    • Year and Date
      20120731-20120802
  • [Presentation] Microscopic Study for Nanoscience and Nanotechnology2012

    • Author(s)
      Yoshifumi Oshima
    • Organizer
      Korea Society of electron microscopy annular meeting
    • Place of Presentation
      Sung Kyun Kwan Univ. (Korea)
    • Year and Date
      20120524-20120525
    • Invited
  • [Presentation] 環状明視野STEM像によるリチウムイオン電池材料の表面観察2012

    • Author(s)
      李少淵、大島義文、谷城康眞、高柳邦夫
    • Organizer
      日本顕微鏡学会第67回学術講演会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場
    • Year and Date
      20120514-20120516

URL: 

Published: 2014-07-24  

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