| 研究課題/領域番号 |
20K05413
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 京都大学 |
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研究代表者 |
猪瀬 朋子 京都大学, 高等研究院, 特定助教 (10772296)
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| 研究分担者 |
雲林院 宏 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (40519352)
宮田 耕充 東京都立大学, 理学研究科, 准教授 (80547555)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 探針増強分光 / 銀ナノワイヤー / プラズモン / 遷移金属ダイカルコゲナイド / リモート励起探針増強蛍光 / 分子修飾 / 探針増強ラマン散乱(TERS) / 探針増強蛍光(TEF) / 遷移金属カルコゲナイド(TMD) / 遷移金属カルコゲナイド / 探針増強発光(TEF) / ヘテロ接合 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ヘテロ接合を有する(TMD)二次元原子層材料は、そのヘテロ接合部の物理・化学的情報の原子レベルでの解明が次世代半導体デバイス実用化の重要な鍵となる。申請者は最近、先端形状を直径25nm以下まで尖らした銀ナノワイヤー(AgNW)を化学的に大量合成することに成功した。さらにこの先鋭化したAgNW先端では、表面プラズモンを5 nm以下の範囲に局在化でき、そこで第２次高調波発生や２光子励起TEFが可能であることを実証した。本研究では、独自のAgNWを利用して、１光子励起TERS・２光子励起TEFの同時測定を実現し、原子層ヘテロ界面における格子歪み/原子組成と電子状態の関係を、超高空間分解能で解明する。
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| 研究成果の概要 |
本研究ではリモート励起探針増強分光（RE-TES）が可能な新たなAFM-TESプローブの作製を行った。具体的には、銀ナノワイヤー（AgNW）2本を並行に並べた状態でAFMチップに固定化する方法を確立し、これを新たなリモート励起RE-TESプローブとして用いた。このプローブを用いてヘテロ接合を有する遷移金属ダイカルコゲナイド（TMD）試料MoSe2/WSe2の観察を行った。その結果、リモート励起発光マッピングでは、直接励起RE-TESや共焦点蛍光顕微鏡と比較して、高空間分解能かつ高コントラストで試料の発光スペクトルマッピングおよび発光スペクトルシフトを観察することに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、ナノワイヤー2本を用いた新たなAFM-TESプローブを用いてリモート励起計測を行うことで、高空間分解能かつ高コントラストでの発光スペクトルマッピングが可能になった。これにより、2次元薄膜材料の局所的な電子状態の詳細を捉えることが可能になった。TMDをはじめとする2次元薄膜材料は、半導体デバイス等への応用が期待されており、将来的には本研究で開発したプローブを半導体デバイス性能の詳細評価へと応用することも可能である。
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