| 研究課題/領域番号 |
17K19052
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
応用物理物性およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
山崎 詩郎 東京工業大学, 理学院, 助教 (70456200)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
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| キーワード | 走査トンネル顕微鏡 / 原子間力顕微鏡 / 走査トンネル電位計 / 原子スイッチ / 電気伝導 / 分子 / 表面 / 走査プローブ顕微鏡 / 表面・界面物性 |
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| 研究成果の概要 |
超高真空状態の達成、コントローラーをはじめとするすべての電極の接続を確認した。まずは室温において超高真空中でナノスケールの像を得ることに成功した。これにより、室温でのSTMの立ち上げが完了し、本研究計画に必要な80Kでの低温測定およびAFM化への下地が全て整った。
研究の基盤となるSi4単体のAFMによる原子スイッチの研究成果が、日本物理学会誌にされた。絶縁体であるTiO2基板上のSrTiO3-r13xr13表面においてSTMの電流誘起の新しい原子スイッチを発見た。これは絶縁体上としては稀な原子スイッチと言え、国際学会2件を含む学会3件で発表され、国際学会において発表賞を受賞した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
走査トンネル顕微鏡（STM）は、原子分解能像を得るのみならず、原子を一つ一つ動かす原子操作や原子スイッチが可能である。一方で、原子間力顕微鏡（AFM）により、単一分子の分子骨格が画像化されるなど進展が著しい。研究代表者は、4つのSi原子が傾いて結合したSi4原子スイッチを作製し、世界で初めてSTMのトンネル電流とAFMの化学結合力の両方で同時に原子スイッチさせることに成功した [論文Nano Letters]。本研究計画では、Si4原子スイッチ同士や分子と連動させて、それらの電子状態をSTMで結合状態をAFMで、さらに電気伝導状態をSTPで可視化することを最終目標とした。
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