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原子間力顕微鏡の単原子観機構に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 11450018
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 表面界面物性
研究機関大阪大学

研究代表者

菅原 康弘  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40206404)

研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
13,500千円 (直接経費: 13,500千円)
2000年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
1999年度: 10,600千円 (直接経費: 10,600千円)
キーワード原子間力顕微鏡 / 原子間力 / 清浄表面 / 単原子観察 / 半導体探針 / 引力 / 化学結合 / 物理結合
研究概要

探針を修飾することにより探針先端部の電子状態を制御し、力学的相互作用がどのように変化するかを検討する。また、試料を半導体表面から金属表面に変えることによって、力学的相互作用がどのように変化するかを検討した。
1)修飾探針・半導体表面間の力学的相互作用に関する実験的検討
探針を修飾することにより、探針先端部の電子状態を制御することができる。このような修飾した探針を用いて、探針・半導体表面間の力学的相互作用がどのように変化するかを検討した。なお、修飾した探針としては、水素終端した探針や各種金属で修飾した探針を用いた。前者は、結合手を持たない場合であり、非常に安定で不活性な探針となる。後者については、試料表面に吸着した金属と同種の金属で修飾した場合と、異種の金属で修飾した場合とで、どのように力学的相互作用が変化するかを検討した。
2)探針・金属表面間の力学的相互作用に関する実験的検討
試料表面として金属表面を取り上げ、探針・試料間距離を変えながら画像を取得した。半導体表面と同じように、画像のコントラストと表面の結晶構造や電子状態とを比較することにより、どのような相互作用が画像化されているかを検討した。なお、金属表面としては、フェルミ準位付近に4s電子軌道のあるAg(111)表面と4d電子軌道のあるPd(110)表面を取り上げる。4s電子軌道と4d電子軌道に対する力学的相互作用の違いを検討した。

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (91件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (91件)

  • [文献書誌] S.Morita and Y.Sugawara: "Guidelines for the achievement of true atomic resolution with noncontact atomic force microscopy"Appl.Surf.Sci.. 140・3-4. 406-410 (1999)

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  • [文献書誌] T.Minobe et al.: "Distance dependence of noncontact -AFM image contrast on Si(111)√3x√3-Ag structure"Appl.Surf.Sci.. 140・3-4. 298-303 (1999)

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  • [文献書誌] S.Orisaka et.al.: "The atomic resolution imaging of metallic Ag(111) surface by noncontact atomic force microscope"Appl.Surf.Sci.. 140・3-4. 243-246 (1999)

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  • [文献書誌] T.Uchihashi et. al.: "Imaging of chemical reactivity and buckled dimers on Si(100)2x1 reconstructed surface with noncontact AFM"Appl.Sur.Sci.. 140・3-4. 304-308 (1999)

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  • [文献書誌] Y.Sugawara et. al.: "True atomic resolution imaging of surface structure and surface change on the GaAs(110)"Appl.Sur.Sci.. 140・3-4. 371-375 (1999)

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  • [文献書誌] M.Tomitori and T.Arai: "Tip cleaning and sharpening processes for noncontact atomic force microscope in ultrahigh vacuum"Appl.Sur.Sci.. 140・3-4. 432-438 (1999)

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  • [文献書誌] Y.Sugawara et. al.: "Non-contact AFM Images Measured on Si(111) √3x√3-Ag and Ag(111) Surfaces"Surface and Interface Analysis. 27・5-6. 456-461 (1999)

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  • [文献書誌] T.Uchihashi et. al.: "Self-Assembled Monolayer of Adenine Base on Graphite Studied by Noncontact Atomic Force Microscopy"Phys.Rev.B. 60・11. 8309-8313 (1999)

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  • [文献書誌] S.Morita et. al.: "Missing Ag Atom on Si(111) √3x√3-Ag Surface Observed Noncontact Atomic Force Microscopy"Jpn.J.Appl.Phys.. 38・11B. L1342-L1344 (1999)

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  • [文献書誌] K.Yokoyama et. al.: "Atomically Resolved Silver Imaging on the Si(111) -(√3x√3)-Ag Surface Using a Noncontact Atomic Force Microscope"Phys.Rev.Lett.. 83・24. 5023-5026 (1999)

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  • [文献書誌] K.Yokoyama et. al.: "Optical beam deflection noncontact atomic force microscope with three dimensional beam adjustment mechanism"Rev.Sci.Instrum.. 71・1. 128-132 (2000)

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  • [文献書誌] K.Yokoyama et. al.: "Atomic Resolution Imaging on Si(100)2x1 and Si(100)2x1 : H Surfaces with Noncontact Atomic Force Microscopy"Jpn.J.Appl.Phys.. 39・2A. L113-L115 (2000)

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  • [文献書誌] T.Uchihashi et.al.: "Identification of B -Form DNA in an Ultrahigh Vacuum by Noncontact -Mode Atomic Force Microscopy"Langmuir. 16・3. 1349-1353 (2000)

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  • [文献書誌] S.Morita et. al.: "Defects and Its Charge Imaging on Semiconductor Surfaces by Noncontact Atomic Force Microscopy and Spectroscopy"Journal of Crystal Growth. (In press). (2000)

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  • [文献書誌] S.Morita et. al.: "Correlation of frequency shift discontinuity to atomic positions on a Si(111)7x7 surface by noncontact atomic force microscopy"Nanotechnology. Vol.11(In press). (2000)

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  • [文献書誌] Y.Sugawara et. al.: "Noncontact AFM imaging on Al-adsorbed Si(111) surface with an empty orbital"Appl.Surf.Sci.. (In press). (2000)

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  • [文献書誌] T.Uchihashi et. al.: "High-resolution imaging of organic monolayers using noncontact AFM"Appl.Surf.Sci.. (In press). (2000)

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  • [文献書誌] N.Suehira et. al.: "Development of low temperature ultrahigh vacuum noncontact atomic force microscope with PZT cantilever"Appl.Surf.Sci.. (In press). (2000)

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  • [文献書誌] R.Nishi et. al.: "Phase change detection of attractive force gradient by using a quartz resonator in noncontact atomic force microscopy"Appl.Surf.Sci.. (In press). (2000)

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  • [文献書誌] M.Ashino et. al.: "Atomic-scale structure on a nono -stoichiometric TiO_2(110) surface studied by noncontact AFM"Appl.Surf.Sci.. (In press). (2000)

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  • [文献書誌] 森田清三,菅原康弘: "AFMの現状と展開"表面科学. 20・5. 352-357 (1999)

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  • [文献書誌] 菅原康弘,森田清三: "非接触原子間力顕微鏡による単一分子解析"蛋白質 核酸 酵素. 44・14. 2119-2123 (1999)

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  • [文献書誌] 森田清三,菅原康弘: "原子間力顕微鏡による原子レベルの物性評価と計測"電気学会論文誌C. 119-C・10. 1109-1112 (1999)

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  • [文献書誌] 森田清三,菅原康弘: "ナノ力学に基づいた原子分子技術"生産と技術. 52・2(In press). (2000)

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  • [文献書誌] 森田清三 編著他: "走査型プローブ顕微鏡-基礎と未来予測-"丸善株式会社. 181 (2000)

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  • [文献書誌] S.Orisaka, T.Minobe, Y.Sugawara and S.Morita: "The Atomic Resolution Imaging of Metallic Ag (111) Surface by Noncontact Atomic Force Microscope"Appl.Sur.Sci.. Vol.140, No.3-4. 243-246 (1999)

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  • [文献書誌] T.Minobe, T.Uchihashi, T.Tsukamoto, S.Orisaka, Y,Sugawara and S.Morita: "Distance Dependence of Noncontact AFM Image Contrast on Si (111) √<3>×√<3>-Ag Structure"Appl.Sur.Sci.. Vol.140, No.3-4. 298-303 (1999)

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  • [文献書誌] T.Uchihashi, Y.Sugawara, T.Tsukamoto, T.Minobe, S.Orisaka T.Okada and S.Morita: "Imaging of Chemical Reactivity and Buckled Dimers on Si (100) 2×1 Reconstructed Surface with Noncontact AFM""Appl.Sur.Sci.. Vol.140, No.3-4. 304-308 (1999)

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  • [文献書誌] Y.Sugawara, T.Uchihashi, M.Abe and S.Morita: "True Atomic Resolution Imaging of Surface Structure and Surface Charge on the GaAs (110)"Appl.Sur.Sci.. Vol.140, No.3-4. 371-375 (1999)

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  • [文献書誌] M.Abe, Y.Sugawara, K.Sawada, Y.Andoh and S.Morita: "Near-field Optical Imaging Using Force Detection with New Tip-Electrode Geometry"Appl.Sur.Sci.. Vol.140, No.3-4. 383-387 (1999)

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  • [文献書誌] S.Morita and Y.Sugawara: "Guidelines for the Achievement of True Atomic Resolution with Noncontact Atomic Force Microscopy"Appl.Sur.Sci.. Vol.140, No.3-4. 406-410 (1999)

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  • [文献書誌] Y.Sugawara, T.Minobe, S.Orisaka, T.Uchihashi, T.Tsukamoto and S.Morita: "Non-contact AFM Images Measured on Si (111) √<3>×√<3>-Ag and Ag(111) Surfaces"Surface and Interface Analysis. Vol.27, No.5-6. 456-461 (1999)

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  • [文献書誌] T.Uchihashi, Y.Sugawara, K.Yokoyama, S.Morita and T.Okada: "Self -Assembled Monolayer of Adenine Base on Graphite Studied by Noncontact Atomic Force Microscopy"Phys.Rev.B. Vol.60, No.11. 8309-8313 (1999)

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  • [文献書誌] S.Morita, Y.Sugawara, S.Orisaka and T.Uchihashi: "Missing Ag Atom on Si (111) √<3>×√<3>-Ag Surface Observed by Noncontact Atomic Force Microscope"Jpn.J.Appl.Phys.. Vol.38, No.11B. L1342-L1344 (1999)

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  • [文献書誌] K.Yokoyama, T.Ochi, Y.Sugawara amd S.Morita: "Atomically Resolved Ag Imaging on Si (111) √<3>×√<3>-Ag Surface with Noncontact Atomic Force Microscope"Phys.Rev.Lett.. Vol.83, No.24. 5023-5026 (1999)

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  • [文献書誌] K.Yokoyama, T.Ochi, T.Uchihashi, M.Ashino, Y.Sugawara, N.Suehira and S.Morita: "Optical Beam Deflection Noncontact Atomic Force Microscope Optimized with Three-Dimensional Beam Adjustment Mechanism"Rev.Sci.Instru.. Vol.71, No.1. 128-132 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Yokoyama, T.Ochi, A.Yoshimoto, Y.Sugawara, S.Morita: "Atomic Resolution Imaging on Si (100) 2×1 and Si (100) 2×1-H Surfaces with Noncontact Atomic Force Microscope"Jpn.J.Appl.Phys.. Vol.39, No.2A. L113-L115 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Uchihashi, M.Tanigawa, M.Ashino, Y.Sugawara, K.Yokoyama, S.Morita and M.Ishikawa: "Identification of B-form DNA in an Ultrahigh Vacuum by Noncontact-mode Atomic Force Microscopy"Langmuir. Vol.16, No.3. 1349-1353 (2000)

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  • [文献書誌] S.Morita, M.Abe, K.Yokoyama and Y.Sugawara: "Defects and its Charge Imaging on Semiconductor Surfaces by Noncontact Atomic Force Microscopy and Spectroscopy""J.Cryst.Growth. Vol.210. 408-415 (2000)

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  • [文献書誌] Y.Sugawara, S.Orisaka and S.Morita: "Noncontact AFM Imaging on Al-adsorbed Si (111) Surface with an Empty Orbital"Appl.Sur.Sci. Vol.157, No.4. 239-243 (2000)

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  • [文献書誌] N.Suehira, K.Sugiyama, S.Watanabe, T.Fujii, Y.Sugawara and S.Morita: "Development of Low-Temperature Ultrahigh-Vacuum Noncontact Atomic Force Microscopy with PZT-lever and Scanning Tunneling Microscope"Appl.Sur.Sci. Vol.157, No.4. 343-348 (2000)

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  • [文献書誌] R.Nishi, I.Houda, T.Aramata, Y.sugawara and S.Morita: "Phase change Detection of Attractive Force Gradient by Using a Quartz Resonator in Noncontact Atomic Force Microscopy"Appl.Sur.Sci. Vol.157, No.4. 332-336 (2000)

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  • [文献書誌] T.Uchihashi, M.Ashino, T.Ishida, Y.Sugawara, M.Komiyama, W.Mizutani, Y.Yokoyama, S.Morita, H.Tokumoto and M.Ishikawa: "High Resolution Imaging of Organic Monolayers Using Noncontact AFM"Appl.Sur.Sci. Vol.157, No.4. 244-250 (2000)

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  • [文献書誌] M.Ashino, T.Uchihashi, K.Yokoyama, Y.Sugawara, S.Morita, and M.Ishikawa: "Atomic-Scale Structures on a Non-Stoichiometric TiO_2 (110) Surface Studied by Noncontact AFM"Appl.Sur.Sci. Vol.157, No.4. 212-217 (2000)

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  • [文献書誌] S.Morita, Y.Sugawara, K.Yokoyama and T.Uchihashi: "Correlation of Frequency Shift Discontinuity to Atomic Position on a Si (111) 7×7 Surface by Non-Contact Atomic Force Microscopy"Nanotechnology. Vol.11. 120-123 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Ashino, T.Uchihashi, K.Yokoyama, Y.Sugawara, S.Morita and M.Ishikawa: "Atom-Resolved Images of Defect-Induced Structure on Non-stoichiometric TiO_2 Surface by STM and Noncontact AFM"Phys.Rev.B. Vol.61, No.20. 13955-13959 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Yokoyama et.al.: "Optical beam deflection noncontact atomic force microscope with three -dimensional beam adjustment mechanism"Rev.Sci.Instrum.. 71・1. 128-132 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yokoyama et.al.: "Atomic Resolution Imaging on Si (100) 2x1 and Si (100) 2x1 : H Surfaces with Noncontact Atomic Force Microscopy"Jpn.J.Appl.Phys.. 39・2A. L113-L115 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Uchihashi et.al.: "Identification of B -Form DNA in an Ultrahigh Vacuum by Noncontact -Mode Atomic Force Microscopy"Langmuir. 16・3. 1349-1353 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.Morita et.al.: "Defects and their charge imaging on semiconductor surfaces by noncontact atomic force microscopy and spectroscopy"Journal of Crystal Growth. Vol.210. 408-415 (2000)

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  • [文献書誌] S.Morita et.al.: "Correlation of frequency shift discontinuity to atomic positions on a Si (111) 7x7 surface by noncontact atomic force microscopy"Nanotechnology. Vol.11. 120-123 (2000)

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  • [文献書誌] Y.Sugawara et.al.: "Noncontact AFM imaging on Al -adsorbed Si (111) surface with an empty orbital"Appl.Surf.Sci.. 157・4. 239-243 (2000)

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  • [文献書誌] T.Uchihashi et.al.: "High-resolution imaging of organic monolayers using noncontact AFM"Appl.Surf.Sci.. 157・4. 244-250 (2000)

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  • [文献書誌] N.Suehira et.al.: "Development of low temperature ultrahigh vacuum noncontact atomic force microscope with PZT cantilever"Appl.Surf.Sci.. 157・4. 343-348 (2000)

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  • [文献書誌] R.Nishi et.al.: "Phase change detection of attractive force gradient by using a quartz resonator in noncontact atomic force microscopy"Appl.Surf.Sci.. 157・4. 332-336 (2000)

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  • [文献書誌] M.Ashino et.al.: "Atomic-scale structure on a non -stoichiometric TiO_2 (110) surface studied by noncontact AFM"Appl.Surf.Sci.. 157・4. 212-217 (2000)

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  • [文献書誌] M.Ashino et.al.: "Structures of an Oxygen-Deficient TiO_2 (110) Surface Studied by Noncontact Atomic Force Microscopy"Jpn.J.Appl.Phys.. 39・6B. 3765-3768 (2000)

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  • [文献書誌] T.Uchihashi et.al.: "Carbon-Nanotube Tip for Highly-Reproducible Imaging of Deoxyribonucleic Acid Helical Turns by Noncontact Atomic Force Microscopy"Jpn.J.Appl.Phys.. 39・8B. L887-L889 (2000)

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  • [文献書誌] M.Ashino et.al.: "STM and atomic-resolution noncontact AFM of an oxygen-deficient TiO_2 (110) surface"Phys.Rev.B. 61・20. 13955-13959 (2000)

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  • [文献書誌] Y.Sugawara et.al.: "Noncontact AFM imaging on a Si (111) 2x1-Sb surface with occupied lone-pair orbitals"Appl.Phys.A. Vol.71(In press). (2000)

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  • [文献書誌] R.Nishi et.al.: "A noncontact atomic fore microscope in air using a quartz resonator and the FM detection method"Appl.Phys.A. Vol.71(In press). (2000)

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  • [文献書誌] S.Morita and Y.Sugawara: "Microscopic Contact Charging and Dissipation"Thin Solid Films. (In press). (2001)

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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