2014 Fiscal Year Annual Research Report
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25790057
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
山崎 詩郎 大阪大学, 産業科学研究所, 特任講師(常勤) (70456200)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 半導体 / 表面 / 低次元系 / 物性 / 電荷密度波 / 走査トンネル顕微鏡 / 原子間力顕微鏡 / 原子スイッチ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
物性物理において電子と格子の協調の理解は重要であるが、それらが原子スケールで同時に観測されることはなかった。本研究では、原子間力顕微鏡(AFM)と走査トンネル顕微鏡(STM)を同時に用いて、In/Si-4x1表面上の電荷密度波(CDW)の観測を行った。申請書で掲げた【課題1】『STMとAFMによる同時観測』ではAFMとSTM画像化位置の対応を明らかにした。【課題2】『KPFMによる電荷分布の観測』ではInがSiより100mV高電位であること、【課題3】『原子欠陥の影響』ではSTM像に現れる欠陥周辺のCDW的変調はAFMでは観察されないこと、【課題4】『探針の影響』では、探針が0.3nmまで近づくと、CDWの変調が消失することが明らかになった。【課題1,3】に関連して、エネルギー散逸像より特定のIn原子鎖がやわらかく力学的に不安定であることを明らかにした。これはCDWの前駆的現象の力学をAFMにより原子分解能で調べた先駆的な発見であり、APEX誌で即座に公開された。このようなAFMによる力学的特性の評価の到達点として、平面的な単一分子のヤング率を評価することに初めて成功した。この成果は表面科学会講演奨励賞、分子アーキテクトニクスポスター賞およびATIポスター賞を受賞し、Nat. Comm.誌に投稿された。さらに電子と格子が作用して起こるSi4原子スイッチを、AFMとSTMによる力と電流で同時にスイッチさせることに成功した。【課題1】AFMとSTMによるSi4原子スイッチ状態の同時画像化、【課題3】Si欠陥によるスイッチ阻害、【課題4】探針による力スイッチを観測した。この成果はISSS-7およびICSPMのポスター賞を受賞、Nano Lett.誌に投稿された。以上のように、AFMとSTMを同時に用いて、電子と格子の相互作用、電流と力による原子スイッチなどの先駆的な結果を得た。
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| Remarks |
http://www.afm.eei.eng.osaka-u.ac.jp/
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[Presentation] Mechanical Atom Switching of Bistable Si4 Cluster2014
Author(s)
S. Yamazaki, K. Maeda, Y. Sugimoto, M. Abe, P. Pou, L. Rodrigo, R. Perez, P. Mutombo, P. Jelinek, and S. Morita
Organizer
17th International Conference on Non-Contact Atomic Force Microscopy (nc-AFM 2014)
Place of Presentation
Tsukuba
Year and Date
2014-04-04 – 2014-04-08
