超精密表面化学反応の開発と炭素ナノ構造体の磁性開拓

2022 Fiscal Year Comments on the Screening Results

• Project/Area Number: 22H00285
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 28:Nano/micro science and related fields
• Research Institution: National Institute for Materials Science
• Principal Investigator: 川井 茂樹 国立研究開発法人物質・材料研究機構, マテリアル基盤研究センター, グループリーダー (30716395)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): Custance Oscar 国立研究開発法人物質・材料研究機構, マテリアル基盤研究センター, 上席研究員 (00444555) ; 石川 敦之 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 准教授 (80613893) ; HILL Jonathan 国立研究開発法人物質・材料研究機構, ナノアーキテクトニクス材料研究センター, グループリーダー (30421431) ; 松本 道生 国立研究開発法人物質・材料研究機構, ナノアーキテクトニクス材料研究センター, 研究員 (90843110)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31

Summary of the Research Project

超平坦な金属結晶の表面に多数の有機分子を吸着させたのちに、隣接分子がリンクするように共有結合を生じる化学反応（カップリング反応）をおこして、平面的なひろがりをもつグラフェン系の新しい分子を表面合成し、その構造と電子状態を原子間力顕微鏡および走査トンネル顕微鏡で画像化する研究である。とくに磁性（スピン）をもつ金属原子を平面分子に組み込む手法の開発に注力する。

Scientific Significance and Expected Research Achievements

表面反応を利用して平面分子にスピンを埋め込み、その顕微計測を実現すれば学術的意義がある。スピン埋め込みの手段となる表面反応を高精密化する過程で多彩な炭素ナノ構造体が創出され、幅広い科学技術分野への波及効果を期待できる。さまざまな平面分子の骨格を、あたかも写真に撮ったかのような顕微鏡画像が得られることが期待され、科学を専門としない市民に分子の不思議さをアピールする効果も期待できる。