| 研究課題/領域番号 |
16H03863
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
薄膜・表面界面物性
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
米田 忠弘 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (30312234)
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| 研究分担者 |
道祖尾 恭之 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (10375165)
高岡 毅 東北大学, 多元物質科学研究所, 講師 (90261479)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2018年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2017年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2016年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
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| キーワード | 走査トンネル顕微鏡 / スピン / 近藤効果 / スピン偏極STM / 欠陥 / 酸化物 / 走査プローブ顕微鏡 / 格子欠陥 / １分子計測（SMD) / 触媒・化学プロセス / スピン検出 / 欠陥準位 / スピンラベル / １分子計測(SMD) / 酸化物触媒 / 酸化物欠陥 |
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| 研究成果の概要 |
表面で起こる化学反応、例として触媒反応においては、格子欠陥など特異な部位の寄与が大きい。表面原子に占める欠陥の割合は僅かであり、必要な情報を得ることは困難である。STM像観察、STS測定に比較してスピンの空間分布測定は遥かに微弱な変化を捉えることが可能で、欠陥のラジカルや、分子の反応素過程における化学状態の変化を明瞭にすることが可能である。これはすでにマクロスケールの化学分析ではESRやNMRを用いて実証されている。本研究では近藤ピーク検出によるスピン存在を検知する手法と、スピン偏極STMの２つの方法を並行して用い、単一分子のスピンの化学変化に伴う挙動を解析した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
スピンを化学分析に用いる手法は実は身近なところで大変重要になっており、医療で用いられるMRI検査も、核スピンを位置でマッピングしたもので、特定箇所の変化した化学状態を検知することで、たとえば癌の診断に用いられる。しかしその空間分解能はいまだミクロンスケールには達しておらず、本研究で行ったトンネル顕微鏡を用いた解析は本質的に原子レベルの分解法を持つが、現在熾烈な競争で開発が進んでいる。ナノスケールでの空間分解能をもったスピン検出が開発されたならば大きなインパクトを持つ。
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