| 研究課題/領域番号 |
18H01933
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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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| 審査区分 |
小区分32010:基礎物理化学関連
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| 研究機関 | 群馬工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
塚原 規志 群馬工業高等専門学校, 電子メディア工学科, 助教 (80535378)
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| 研究分担者 |
米田 忠弘 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (30312234)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2018年度: 14,560千円 (直接経費: 11,200千円、間接経費: 3,360千円)
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| キーワード | 走査トンネル顕微鏡 / 分子磁性 / 超伝導 / 単一分子磁性 / 単分子磁性 / ランタノイド分子 / 磁性 / STM / ランタノイド原子分子 / 単一原子分子磁性 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では, ランタノイド原子分子の持つ4f電子由来のスピンをSTMで検出する方法を確立することを目的として研究を遂行した。超伝導を示すNbSe2基板を用い, 吸着分子としてダブルデッカーTbフタロシアニン (TbPc2)分子などを用いた。その結果, TbPc2分子がNbSe2基板上で解離, Tb原子に直接探針からトンネル電流を注入することでスピン励起シグナル及びYSR状態の検出に成功した。またこれらの結果を比較検討するにあたり, フタロシアニンで基板を覆い, その上に吸着した磁性原子分子がスピン励起を示すかどうか, またfに対してd電子が示すYSR状態を観測する研究も遂行した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ランタノイド元素は, d電子系と比較すると大きい磁気モーメント, 及び結晶場による磁気異方性の予測が容易であることが特徴であり, 磁性物質への応用という観点から重要な物質である。近年用いられているSmCo磁石やNd磁石などはその代表例であるが, 重要なのはその結晶内での磁気的性質がどうなっているかである。また有機ランタノイド分子であるTb, DyPc2分子は単分子磁石としての性質を示すことで着目されている。
これらの磁気的性質を単一分子レベルで検出, 明らかにする方法はこれまで確立されていなかったが, 本研究ではそれをクリアした一例となり, 今後のSTMを用いた磁性研究への道が開けたと言える。
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