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相互作用する/シリセン/トポロジカル原子スイッチの創生

研究課題

研究課題/領域番号 16H05984
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 薄膜・表面界面物性
研究機関東京工業大学

研究代表者

山崎 詩郎  東京工業大学, 理学院, 助教 (70456200)

研究協力者 菅原 喜周  
長瀬 謙太郎  
吉池 雄作  
高木 優香  
田尻 寛男  
中辻 寛  
平山 博之  
前田 圭亮  
岩田 孝太  
杉本 宜昭  
阿部 真之  
Pou P.  
Perez R.  
Jelinek P.  
森田 清三  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
25,220千円 (直接経費: 19,400千円、間接経費: 5,820千円)
2017年度: 15,210千円 (直接経費: 11,700千円、間接経費: 3,510千円)
2016年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
キーワード走査トンネル顕微鏡 / 原子間力顕微鏡 / 原子スイッチ / 原子操作 / 表面 / 薄膜 / 表面・界面物性 / 走査プローブ顕微鏡 / 超薄膜 / Dirac電子系
研究成果の概要

走査プローブ顕微鏡はとても鋭い探針を使って一つ一つの原子を見ることができる。その探針を使えば原子を一つ一つ動かすことができる。今回、走査プローブ顕微鏡を組み立てて、シリコン原子4つだけからなる原子サイズのスイッチを作成した。二つのシリコン原子スイッチがとても近くにある時は、お互いに影響を及ぼしあっていることを発見した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、半導体素子の微細化が急速に進んでいるが、そろそろ限界にきている。そのため、原子一つ一つから素子を組み立てるナノテクノロジーが注目されている。シリコン原子スイッチは原子数個でできていり、問題を根本的に解決する一歩となる可能性がある。さらに、相互作用があることから、原子レベルでの計算に応用できる。さらに、シリコンに代わる次世代材料であるグラフェンやトポロジカル絶縁体においても、その探求を行った。

報告書

(3件)
  • 2018 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (57件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (49件) (うち国際学会 15件、 招待講演 6件)

  • [国際共同研究] Univ. Autonoma de Madrid(Spain)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Academy of Sciences of the Czech(チェコ)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Si(111)√3×√3-B基板上のAg(111)超薄膜のSTM像に現われる埋もれた界面構造2018

    • 著者名/発表者名
      福元博之、吉池雄作、田尻寛男、山崎詩郎、中辻寛、平山博
    • 雑誌名

      表面と真空

      巻: 61 号: 10 ページ: 657-662

    • DOI

      10.1380/vss.61.657

    • NAID

      130007496810

    • ISSN
      2433-5835, 2433-5843
    • 年月日
      2018-10-10
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] X-ray structural analysis of epitaxially grown Ag film/Si(111)√3x√3-B substrate interface2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Yoshiike, H. Tajiri, S. Yamazaki, K. Nakatsuji, H. Hirayama
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 57 号: 7 ページ: 075701-075701

    • DOI

      10.7567/jjap.57.075701

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure and growth of Bi(110) islands on Si(111)√3×√3-B substrates2018

    • 著者名/発表者名
      Nagase Kentaro、Kokubo Ikuya、Yamazaki Shiro、Nakatsuji Kan、Hirayama Hiroyuki
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 97 号: 19 ページ: 195418-195418

    • DOI

      10.1103/physrevb.97.195418

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interaction of Stark-shifted image potential states with quantum well states in ultra-thin Ag(111) films on Si(111)√3x√3-B substrates2017

    • 著者名/発表者名
      K. Sugawara, K. Nagase, S. Yamazaki, K. Nakatsuji, H. Hirayama
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 96 号: 7 ページ: 75444-75444

    • DOI

      10.1103/physrevb.96.075444

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Size, shape, and number density of deposits in the graphene solution liquid droplet method2017

    • 著者名/発表者名
      Takagi Yuka, Yamazaki Shiro, Nakatsuji Kan, Hirayama Hiroyuki
    • 雑誌名

      Materials Today Communications

      巻: 13 ページ: 65-71

    • DOI

      10.1016/j.mtcomm.2017.08.009

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mechanical properties on In/Si(111)-(8x2) investigated by atomic force microscopy2017

    • 著者名/発表者名
      K. Iwata, S. Yamazaki, A. Shiotari, and Y. Sugimoto
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 56 号: 1 ページ: 0157011-4

    • DOI

      10.7567/jjap.56.015701

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Si(111)基板上におけるBi-In表面合金の構造と電子状態2019

    • 著者名/発表者名
      田中和也、金野達、下川裕理、佐藤圭介、山崎詩郎、飯盛拓嗣、小森文夫、間瀬一彦、平山博之、中辻寛
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 酸素サーファクタントを用いてCu(001)表面上に作製したFe薄膜の表面構造と電子状態2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤圭介、金野達、木村彰博、渡邊瞳、田中和也、山崎詩郎、飯盛拓嗣、小森文夫、平山博之、中辻寛
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Si(111)基板上Ag(111)超薄膜の有効量子井戸幅評価2019

    • 著者名/発表者名
      菅原喜周、板倉悠太、山崎詩郎、中辻寛、平山博之
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Electronic Structure of Bi(110) Islands Grown on a Si(111)√3×√3-B Substrate2018

    • 著者名/発表者名
      K. Nakatsuji, Y. Shimokawa, T. Fujiwara, K. Nagase, S. Yamazaki, Y. Watanabe, K. Mase, K. Takahashi and H. Hirayama
    • 学会等名
      14th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures (ACSIN-14)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Atomic Structure and Growth of Bi(110) Islands on Si(111)√3×√3-B Substrates2018

    • 著者名/発表者名
      K. Nagase, I. Kokubo, S. Yamazaki, K. Nakatsuji, H. Hirayama
    • 学会等名
      14th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures (ACSIN-14)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Suppression of Metal-Insulator Transition by Electron Doping from Substrates to Indium Atomic Wires: Si(111)4×1-In2018

    • 著者名/発表者名
      T. Ogino, S. Yamazaki, K. Nakatsuji, H. Hirayama
    • 学会等名
      14th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures (ACSIN-14)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Si(111)√3x√3-B基板上に低温吸着したビスマス超薄膜のアニールによる構造変化2018

    • 著者名/発表者名
      長瀬謙太郎、山崎詩郎、中辻寛、平山博之
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Ag超薄膜/Si(111)基板界面wetting layerの結晶化に伴う量子井戸準位のエネルギーシフト2018

    • 著者名/発表者名
      菅原喜周、板倉悠太、山崎詩郎、中辻寛、平山博之
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Si(111)√3x√3-B基板上のIn吸着表面超構造2018

    • 著者名/発表者名
      車尾ヴァレンティン基、荻野嵩大、山崎詩郎、中辻寛、平山博之
    • 学会等名
      日本表面科学会 第3回関東支部講演大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
  • [学会発表] Ag超薄膜中の量子閉じ込めにおけるwetting layerの効果2018

    • 著者名/発表者名
      板倉悠太、菅原喜周、山崎詩郎、中辻寛、平山博之
    • 学会等名
      日本表面科学会 第3回関東支部講演大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
  • [学会発表] Si(111)√3x√3-B表面上に成長したBi(110)超薄膜の構造2018

    • 著者名/発表者名
      長瀬謙太郎、小久保郁也、山崎詩郎、中辻寛、平山博之
    • 学会等名
      SPRUC顕微ナノ材料科学研究会・表面科学会放射光部会・プローブ顕微鏡研究部会合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] AFM vs STM on Si atom switch2018

    • 著者名/発表者名
      S. Yamazaki, K. Maeda, Y. Sugimoto, M. Abe, P. Pou, L. Rodrigo, R. Perez, P. Mutombo, P. Jelinek, S. Morita
    • 学会等名
      21th International Conference on Non-Contact Atomic Force Microscopy
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] AFM and STM-induced Si atom switch2018

    • 著者名/発表者名
      S. Yamazaki
    • 学会等名
      The International Workshop: New Developments in STM on Surfaces of Functional Materials
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] STMとAFMを同時に用いた原子スイッチの競合2018

    • 著者名/発表者名
      山崎詩郎
    • 学会等名
      日本表面真空学会 第3回関東支部大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Atom switch and atom-scale transport using STM2018

    • 著者名/発表者名
      山崎詩郎
    • 学会等名
      沖縄科学技術大学院大学 招待セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] STMとAFMを同時に用いた 原子スイッチの競合2018

    • 著者名/発表者名
      山崎詩郎
    • 学会等名
      日本表面科学会 第3回関東支部講演大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Si(111)√3x√3-B表面上に成長したBi(110)超薄膜の構造2018

    • 著者名/発表者名
      長瀬謙太郎、小久保郁也、山崎詩郎、中辻寛、平山博之
    • 学会等名
      プローブ顕微鏡研究部会合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 表面X線回折によるAg/Si(111)√3x√3-B界面構造の研究2018

    • 著者名/発表者名
      吉池雄作、田尻寛男、山崎詩郎、中辻寛、平山博之
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Bi/Si(111)4×1-In表面の構造と電子状態2018

    • 著者名/発表者名
      下川裕理、田中和也、佐藤圭介、渡邊瞳、山崎詩郎、飯盛拓嗣、小森文夫、間瀬一彦、平山博之、中辻寛
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Si(111)√3x√3-B表面のIn吸着構造2018

    • 著者名/発表者名
      車尾ヴァレンティン基、荻野嵩大、山崎詩郎、中辻寛、平山博之
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] AFM/STM-induced atom-scale catalytic switching of molecule-like Si2017

    • 著者名/発表者名
      S. Yamazaki, K. Maeda, Y. Sugimoto, M. Abe, P. Pou, L. Rodrigo, R. Perez, P. Mutombo, P. Jelinek and S. Morita
    • 学会等名
      Forefront of Molecular Dynamics at Surfaces and Interfaces
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] AFM/STM-induced Interacting Si atom switch2017

    • 著者名/発表者名
      S. Yamazaki, K. Maeda, Y. Sugimoto, M. Abe, P. Pou, L. Rodrigo, R. Perez, P. Mutombo, P. Jelinek and S. Morita
    • 学会等名
      The 8th International Symposium on Surface Science (ISSS-8)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Atom switch and atom-scale transport using scanning probe microscopy2017

    • 著者名/発表者名
      Shiro Yamazaki
    • 学会等名
      Shanghai Jiaotong University
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Even-odd-parity and electronic structure of Bi(110) ultra-thin films2017

    • 著者名/発表者名
      K. Nagase, S. Yamazaki, K. Nakatsuji, H. Hirayama
    • 学会等名
      The 8th International Symposium on Surface Science (ISSS-8)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electron doping induced control of Metal-Insulator transition on Si(111)4x1-In surface2017

    • 著者名/発表者名
      T.Ogino, S. Yamazaki, K. Nakatsuji, H. Hirayama
    • 学会等名
      The 8th International Symposium on Surface Science (ISSS-8)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electronic structure of Bi(110) ultra-thin films grown on Si(111)√3×√3-B surfaces2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Shimokawa, T. Fujiwara, K. Nagase, S. Yamazaki, Y. Watanabe, M. Nakatake, K. Mase, K. Takahashi, K. Nakatsuji, H. Hirayama
    • 学会等名
      The 8th International Symposium on Surface Science (ISSS-8)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Interaction of Image-Potential States with Quantum-Well State in Ultra-thin Ag(111) films on Si(111)√3√x3-B substrate2017

    • 著者名/発表者名
      K. Sugawara, K. Nagase, S. Yamazaki, K. Nakatsuji, H. Hirayama
    • 学会等名
      The 8th International Symposium on Surface Science (ISSS-8)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Interacting Si atom switches induced by AFM and STM2017

    • 著者名/発表者名
      S. Yamazaki, K. Maeda, Y. Sugimoto, M. Abe, P. Pou, L. Rodrigo, R. Perez, P. Mutombo, P. Jelinek and S. Morita
    • 学会等名
      Non-Contact Atomic Force Microscopy 2017
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 低温蒸着によるBi超薄膜の構造と電子状態2017

    • 著者名/発表者名
      長瀬謙太郎、山崎詩郎、中辻寛、平山博之
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] アンモニアボラン分子蒸着による銅表面上での六方晶窒化ホウ素の合成2017

    • 著者名/発表者名
      山上剛史、高木優香、山崎詩郎、中辻寛、平山博之
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Si(111)√3x√3-B表面上に成長した数層Bi(110)薄膜の電子状態2017

    • 著者名/発表者名
      下川裕理、藤原翼、長瀬謙太郎、山崎詩郎、渡辺義夫、仲武昌史、間瀬一彦、高橋和敏、中辻寛、平山博之
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] キャリアドーピングによるSi(111)4xi-In表面の金属―絶縁体転移の制御2017

    • 著者名/発表者名
      荻野嵩大、山崎詩郎、中辻寛、平山博之
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] グラファイト表面上のモアレ構造部分におけるdz/dVスペクトル測定2017

    • 著者名/発表者名
      石綿慈、山崎詩郎、中辻寛、平山博之
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Bi(110)超薄膜の膜厚偶奇性と電子状態2017

    • 著者名/発表者名
      長瀬謙太郎、山崎詩郎、中辻寛、平山博之
    • 学会等名
      第37回表面科学学術講演会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Ag(111)超薄膜中の量子井戸準位と真空中の鏡像準位におけるavoided crossingの測定2017

    • 著者名/発表者名
      菅原喜周、長瀬謙太郎、山崎詩郎、中辻寛、平山博之
    • 学会等名
      第37回表面科学学術講演会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Si(111)4x1-In表面における電子ドーピングによる金属―絶縁体転移の操作2017

    • 著者名/発表者名
      荻野嵩大、山崎詩郎、中辻寛、平山博之
    • 学会等名
      第37回表面科学学術講演会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Si(111)√3×√3-B表面上に形成されるBi(110)超薄膜の電子状態(II)2017

    • 著者名/発表者名
      長瀬謙太郎, 渡辺成栄, 山崎詩郎, 合田義弘, 中辻寛, 平山博之
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Si(111)√3×√3-B 表面上のBi(110)超薄膜の成長と電子状態2017

    • 著者名/発表者名
      藤原翼, 下川裕理, 長瀬謙太郎, 山崎詩郎, 間瀬一彦, 渡辺義夫, 仲武昌史, 中辻寛, 平山博之
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Si(111)√3×√3-B 表面上Ag(111)超薄膜のImage Potential Stateの測定2017

    • 著者名/発表者名
      菅原喜周, 長瀬謙太郎, 山崎詩郎, 中辻寛, 平山博之
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 隣接する Si4原子スイッチの相互作用2017

    • 著者名/発表者名
      山崎詩郎, 前田圭亮, 杉本宜昭, 阿部真之, P. Pou, L. Rodrigo, R. Perez, P. Mutombo, P. Jelinek, 森田清三
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 走査型プローブ顕微鏡を応用した原子スケールの電気伝導と原子スイッチ2017

    • 著者名/発表者名
      山崎詩郎
    • 学会等名
      横浜国立大学セミナー招待講演
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Interacting Si atom switches induced by force and current2017

    • 著者名/発表者名
      S. Yamazaki, K. Maeda, Y. Sugimoto, M. Abe, P. Pou, L. Rodrigo, R. Perez, P. Mutombo, P. Jelinek and S. Morita
    • 学会等名
      24th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Si(111)√3×√3-B 表面上のBi(110)超薄膜の成長と電子状態2016

    • 著者名/発表者名
      藤原翼, 長瀬謙太郎, 鈴木順也, 山崎詩郎, 間瀬一彦, 平山博之, 中辻寛
    • 学会等名
      2016年真空・表面科学合同講演会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Interaction between adjacent twin Si4 atom switches2016

    • 著者名/発表者名
      S. Yamazaki, K. Maeda, Y. Sugimoto, M. Abe, P. Pou, L. Rodrigo, R. Perez, P. Mutombo, P. Jelinek and S. Morita
    • 学会等名
      13th Conference on Atomically Controlled Surface, Interface and Nanotechnology
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Si(111)√3×√3-B表面上に形成されるBi(110)超薄膜の電子状態2016

    • 著者名/発表者名
      長瀬謙太郎, 山崎詩郎, 中辻寛, 平山博之
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] フォールディングしたグラフェンの電子状態2016

    • 著者名/発表者名
      石綿慈, 山崎詩郎, 中辻寛, 平山博之
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 液滴法によるグラフェンの作製;遠心分離の効果2016

    • 著者名/発表者名
      高木優香, 山崎詩郎, 中辻寛, 平山博之
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Si(111)√3×√3-B基板表面上のAg超薄膜における埋もれた界面構造のSTM/XRD測定2016

    • 著者名/発表者名
      吉池雄作, 山崎詩郎, 中辻寛, 平山博之
    • 学会等名
      日本表面科学会 第一回関東支部講演大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 液滴法により作製した単層および多層グラフェンの光学顕微鏡・SEM・AFM観察2016

    • 著者名/発表者名
      高木優香, 山崎詩郎, 中辻寛, 平山博之
    • 学会等名
      日本表面科学会 第一回関東支部講演大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-02-22  

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