| 研究課題/領域番号 |
17310069
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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 |
ナノ材料・ナノバイオサイエンス
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| 研究機関 | 金沢大学 (2007)
筑波大学 (2005-2006) |
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研究代表者 |
新井 豊子 金沢大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (20250235)
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| 研究分担者 |
富取 正彦 北陸先端科学技術大学院大学, マテリアルサイエンス研究科, 教授 (10188790)
村田 英幸 北陸先端科学技術大学院大学, マテリアルサイエンス研究科, 准教授 (10345663)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
14,560千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 660千円)
2007年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2006年度: 5,400千円 (直接経費: 5,400千円)
2005年度: 6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
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| キーワード | 走査プローブ顕微鏡 / 相互作用力 / ナノ材料 / 化学結合力 / 表面・界面物性 / 非接触原子間力顕微鏡 / ナノ力学分光 / 表面局在相互作用分光法 / 電圧印加非接触原子間力分光法 |
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| 研究概要 |
本研究では、我々が独自に開発した「表面局在相互作用分光法」を活用して、固体表面上に形成された電子・光デバイスとして機能をもつ単一分子の構造とその結合状態・電子状態を原子スケールで解析することを目的とした。表面局在相互作用分光法は、非接触原子間力顕微鏡(nc-AFM)を利用するナノ力学的分光法である。原子間力顕微鏡の探針と試料間に印加された電圧がもたらすフェルミ準位の変化を利用したナノ構造と界面の物性評価法を確立する。
超高真空走査型相互作用分光顕微鏡の高感度化と共に、超高真空極低温環境で動作する走査型相互作用分光顕微鏡を開発した。また、従来のカンチレバーに変わる高感度力センサーの開発に向けて、市販のチューニングフォーク型と長辺振動型水晶振動子センサーを試験した。さらに、東北大学との共同研究で、水晶Z板を用いて、屈曲振動させるタイプと、伸縮振動させるタイプの水晶振動子力センサーを設計・試作した。
清浄Si探針先端にGeを蒸着して特異なファセット構造をもつGeクラスターを成長させ、そのクラスターの頂点を探針として利用する。探針を大気中AFMでGeクラスター探針を用いたところ、未処理のSi探針に比べて像の解像度が改善した。また、Geクラスター探針を摩滅させた後、超高真空中で500口に加熱すると再び先端にクラスターが成長した。Geクラスター探針は安定なファセット面で囲まれているため非常に安定な構造であり、加熱により再生能力があり、何度でも同じ電子状態の探針を作れることが示唆された。
清浄なSi(111)-7x7にπ共役系分子である4,4" -diamino-p-terphenyl(DAT)を超高真空中で蒸着し、その吸着状態を調べた。また、現実デバイスとの整合性を取るため、原子レベルで平坦なエピタキシャル成長ITO薄膜を単結晶YSZ基板上に形成し、ITO/YSZ基板上への機能性分子の成膜を試みた。ITO基板をアミノ化し、両端にアルデヒド基を持つπ共役系分子と反応させる。
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