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個々の有機分子を自己組織的に配列させた超高密度記録媒体の試作

研究課題

研究課題/領域番号 15K04630
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 ナノ材料工学
研究機関福岡大学

研究代表者

鈴木 孝将  福岡大学, 工学部, 教授 (10580178)

研究分担者 柳生 数馬  福岡大学, 工学部, 助教 (90609471)
研究協力者 栃原 浩  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2015年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード走査トンネル顕微鏡 / ナノ表面・界面 / 有機半導体
研究成果の概要

Ge/Si(001)ミッシングダイマー列にPTCDA分子やペンタセン分子を少量吸着させたところ、当初の予想に反して自己組織化が起こらないことが分かった。そこで、その原因を探るために、Si(001)清浄表面上にペンタセン分子を吸着させて初期成長過程をSTMで詳細に調べる実験と、Ge(001)清浄表面上にPTCDA分子を少量吸着させてその化学吸着構造をSTMとDFTで詳細に調べる実験を行った。さらに、極低温で超電導になることが報告されているSi(111)-√7×√3-In表面構造をXPSとSTMとDFTで詳細に調べる実験も行った。それぞれの結果を国際英文誌に投稿した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

1分子が1ビットに対応する記録媒体が出来れば、現在のフラッシュメモリに代表される記録媒体の記録密度を大幅に向上させることができる。一方、シリコン無機半導体と有機半導体から成るハイブリッド・分子エレクトロニクス素子の実現には、無機・有機半導体界面を原子レベルで観察して制御する技術が重要である。上記2つのデバイスの実現に関連する共通技術として、シリコンやゲルマニウムといった典型的な無機半導体上での、PTCDA分子やペンタセン分子といった典型的なn型有機半導体の化学吸着構造や成長過程を原子レベルで詳細に調べることで、無機・有機半導体界面の構造や性質を制御する方法を研究した。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (9件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 4件、 査読あり 7件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 5件)

  • [国際共同研究] University of Warwick(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Duisburg-Essen(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Charles University(チェコ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Universytet Wroclawski(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Warwick(英国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Duisburg-Essen(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Warwick(英国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Duisburg-Essen(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Warwick(英国)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Initial Growth of Pentacene Thin Film on Si(001) Substrate2019

    • 著者名/発表者名
      Suzuki T.、Yagyu K.、Tochihara H.
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 123 号: 5 ページ: 2996-3003

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.8b11238

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-ordering of chemisorbed PTCDA molecules on Ge(001) driven by repulsive forces2019

    • 著者名/発表者名
      Kocan Pavel、Pieczyrak Barbara、Jurczyszyn Leszek、Yoshimoto Yoshihide、Yagyu Kazuma、Tochihara Hiroshi、Suzuki Takayuki
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 印刷中 号: 18 ページ: 9504-9511

    • DOI

      10.1039/c9cp01335k

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Indium coverage of the Si(111)-7×3-In surface2017

    • 著者名/発表者名
      Suzuki T.、Lawrence J.、Walker M.、Morbec J. M.、Blowey P.、Yagyu K.、Kratzer P.、Costantini G.
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 96 号: 3 ページ: 035412-035412

    • DOI

      10.1103/physrevb.96.035412

    • NAID

      130007509711

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Adsorption of PTCDA on Ge(001)2017

    • 著者名/発表者名
      P. KOCAN, Y. YOSHIMOTO, K. YAGYU, H. TOCHIHARA, T. SUZUKI,
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 121 号: 6 ページ: 3320-3326

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.6b09793

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Neutralization of an epitaxial graphene grown on a SiC(0001) by means of palladium2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuma Yagyu, Kazutoshi Takahashi, Hiroshi Tochihara, Hajime Tomokage, Takayuki Suzuki
    • 雑誌名

      APPLIED PHYSICS LETTERS

      巻: 110 号: 13

    • DOI

      10.1063/1.4979083

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Theoretical Study of Cu Intercalation Through a Defect in Zero-Layer Graphene on SiC Surface2017

    • 著者名/発表者名
      Yuuichi Orimoto, Kohei Otsuka, Kazuma Yagyu, Hiroshi Tochihara,Takayuki Suzuki, and Yuriko Aoki
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 121 号: 13 ページ: 7294-7302

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.7b00314

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Chlorine adlayer-templated growth of a hybrid inorganic - organic layered structure on Au(111)2016

    • 著者名/発表者名
      I.I. Rzeznicka, H. Horino, K. Yagyu, T. Suzuki, S. Kajimoto, H. Fukumura
    • 雑誌名

      Surface Science

      巻: 印刷中 ページ: 46-50

    • DOI

      10.1016/j.susc.2016.03.007

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Angle resolved photoemission spectroscopy on Pd intercalated graphenes grown on a SiC(0001) surface2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuma Yagyu, Takayuki Suzuki
    • 雑誌名

      Activity Report Synchrotron Light Application Center Saga University 2014-2015

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Si(001)-2×1 表面上のペンタセン薄膜成長のSTM 観察2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木孝将, 柳生数馬, 栃原浩
    • 学会等名
      日本物理学会 2018 年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] SiC(0001)表面に成長したグラフェン膜への ロジウム原子インターカレーション2018

    • 著者名/発表者名
      柳生数馬, 栃原浩, 鈴木孝将
    • 学会等名
      日本物理学会 2018 年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Initial growth of pentacene thin film on Si(001) substrate2018

    • 著者名/発表者名
      T. Suzuki, K. Yagyu, H. Tochihara
    • 学会等名
      Pacific Rim Symposium on Surface, Coating & Interfaces 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] SiC(0001)表面に成長したグラフェン膜へのロジウム原子吸着2018

    • 著者名/発表者名
      柳生数馬, 栃原浩, 鈴木孝将
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] In吸着Si(111)表面上へのTCNQ吸着2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木 孝将, J. LAWRENCE, P. BLOWEY, G. COSTANTINI,
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] グラフェンとSiC基板間にインターカレートした金属層の厚さ評価2017

    • 著者名/発表者名
      柳生数馬, 大島義文, 栃原浩, 鈴木孝将
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Indium coverage on Si(111)-√7×√3-In surface2017

    • 著者名/発表者名
      T. Suzuki, J. Lawrence, M. Walker, J. M. Morbec, P. Blowey, K. Yagyu, P. Kratzer, G. Costantini
    • 学会等名
      33rd European Conference On Surface Science (ECOSS 33)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Si(111)-√7×√3-In再構成構造のIn吸着量2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木 孝将, J. Lawrence, M. Walker, J. M. Morbec, P. Blowey, 柳生 数馬, P. Kratzer, G. Costantini
    • 学会等名
      日本物理学会 2017秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Relation of kinds of intercalated metallic atoms and charge transfer2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuma YAGYU, Hiroshi TOCHIHARA, and Takayuki SUZUKI
    • 学会等名
      International Symposium on Epitaxial Graphene (ISEG-2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 微細CPWの高周波伝送特性評価2017

    • 著者名/発表者名
      小川剛司, 韓栄建, 崔雲, 末次正, 鈴木孝将
    • 学会等名
      応用物理学会九州支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Si(111)-√7×√3-In表面上へのTCNQ吸着による表面構造相転移2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木 孝将, J. LAWRENCE, P. BLOWEY, G. COSTANTINI,
    • 学会等名
      物性研短期研究会
    • 発表場所
      東京大学・物性研究所
    • 年月日
      2016-10-31
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Pd のインターカレーションによる電気的に中性なグラフェンの生成2016

    • 著者名/発表者名
      柳生数馬,高橋和敏,栃原 浩,友景 肇,鈴木孝将
    • 学会等名
      物性研短期研究会
    • 発表場所
      東京大学・物性研究所
    • 年月日
      2016-10-31
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Neutralization of an epitaxial graphene on the SiC(0001) by means of palladium intercalation2016

    • 著者名/発表者名
      K. YAGYU, K. TAKAHASHI, H. TOCHIHARA, H. TOMOKAGE, T. SUZUKI,
    • 学会等名
      The 13th Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures 2016
    • 発表場所
      Laboratori Nazionali di Frascati, Rome, Italy
    • 年月日
      2016-10-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Si(111)-√7×√3-In表面上へのTCNQ吸着による表面構造相転移2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木 孝将, J. LAWRENCE, P. BLOWEY, G. COSTANTINI,
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Neutralization of a graphene grown on the SiC(0001) by means of the Pd intercalation2016

    • 著者名/発表者名
      K. YAGYU, K. TAKAHASHI, H. TOCHIHARA, H. TOMOKAGE, T. SUZUKI,
    • 学会等名
      International conference on Advanced Nano Materials 2016
    • 発表場所
      University of Aveiro, Aveiro, Portugal
    • 年月日
      2016-07-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] SiC(0001)表面上に成長したグラフェン膜へのPdインターカレーション2016

    • 著者名/発表者名
      柳生数馬,高橋和敏,栃原浩,友景肇,鈴木孝将
    • 学会等名
      日本物理学会 第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] SiC(0001)表面上に成長したゼロ層グラフェンへのパラジウムインターカレーション2015

    • 著者名/発表者名
      柳生数馬,栃原浩,友景肇,鈴木孝将
    • 学会等名
      九州表面・真空研究会2016(兼 第20回九州薄膜表面研究会)
    • 発表場所
      九州工業大学戸畑キャンパス
    • 年月日
      2015-06-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-02-21  

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