放射光ＳＴＭによる金属内包有機分子の識別と元素選択的制御

• 研究課題/領域番号: 23656033
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 薄膜・表面界面物性
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 齋藤 彰 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90294024)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2011年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 走査型トンネル顕微鏡 / 放射光 / X線 / 元素分析 / 金属 / 有機分子 / 内殻励起 / 元素選択 / 走査プローブ顕微鏡

研究概要

原子分解能をもつ元素分析法「放射光STM」の拡張を試みた。本手法は元々「浅い電子準位」しか見ないSTMに、X線励起による内殻情報を付与し、励起後のトンネル電流変化から試料組成を原子分解能で分析する。従来、半導体基板に限定されたが、金属系さらに金属内包有機分子に適用した。測定の不安定性や照射下の走査損傷など多くの困難があったが、光源の安定性を改善し、金属コントラスト自体は初めて観測された。その後、有機分子系（金属フタロシアニン）を試み、吸収端を挟む明確なコントラスト変化は見えていない。しかし特異な照射効果の萌芽が見えたことで、元素選択的な分析・反応制御の足がかりを得た。

研究成果

• [雑誌論文] 放射光STMによる新たなナノ分析と制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 雑誌名: 生産と技術 巻: 65(4) ページ: 33-37
• [雑誌論文] Verification of Thermal Effect produced by Irradiation for Scanning Tunneling Microscope combined with Brilliant Hard X-rays from Synchrotron Radiation (2012)
  • 著者名/発表者名: A.Saito, Y .T anaka, Y .Kohmura, M. AkaiKasaya, T .Ishikawa, Y .Kuwahara, M. Aono
  • 雑誌名: Curr . Appl. Phys 巻: 12 ページ: S52-S56
  • DOI: 10.1016/j.cap.2012.05.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] 放射光STMによるナノ構造の分析と制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 雑誌名: 化学工業 巻: 63 ページ: 47-51
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct Observation of X-ray Induced Atomic Motion using SR-based STM (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Saito, Y. Kuwahara and M. Aono
  • 雑誌名: SPring-8 Frontiers 2011 巻: 1 ページ: 155-156
• [雑誌論文] 放射光STMによるナノ構造の分析と制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 齋藤 彰
  • 雑誌名: 化学工業 巻: 62(2) ページ: 47-51
• [雑誌論文] Direct observation of X-ray induced Atomic Motion using STM combined with Synchrotron Radiation (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Saito, T . Tanaka, Y . Takagi, H. Hosokawa, H.Notsu, G .Ohzeki, Y .Tanaka, Y .Kohmura, M.Akai-Kasaya, T .Ishikawa, Y .Kuwahara, S.Kikuta, and M. Aono
  • 雑誌名: J. Nanosc. Nanotechnol 巻: 11 号: 4 ページ: 2873-2881
  • DOI: 10.1166/jnn.2011.3916
  • 査読あり
• [雑誌論文] Charge-carrier injection into pentacene thin film formed on Si(111) probed by STM spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Akai-Kasaya, N.Shimada, A.Saito, Y.Kuwahara
  • 雑誌名: J.Nanosc.Nanotechnol 巻: 11 号: 4 ページ: 2867-2872
  • DOI: 10.1166/jnn.2011.3904
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural characterization of femtosecond laser modified regions inside sapphire (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Juodkazis, S.Kohara, Y.Ohishi, N.Hirao, A.Vailionis, V.Mizeikis, A.Saito, A.Rode
  • 雑誌名: J.Nanosc.Nanotechnol 巻: 11 号: 4 ページ: 2931-2936
  • DOI: 10.1166/jnn.2011.3919
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced Red-Light Emission by Local Plasmon Coupling of Au Nanorods in an Organic Light-Emitting Diode (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Tanaka, 他8名
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: 4 号: 3 ページ: 0321051-3
  • DOI: 10.1143/apex.4.032105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of high-pressure phases of silica by laser-induced optical breakdown (2011)
  • 著者名/発表者名: Vygantas Mizeikis, Shinji Kohara, Yasuo Onishi, Norihisa Hirao, Akira Saito, Arturas Vailionis, Saulius Juodkazis
  • 雑誌名: Appl Phys A 巻: 104 号: 3 ページ: 903-906
  • DOI: 10.1007/s00339-011-6437-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrical conduction of organic ultrathin films evaluated by an independently driven double-tip scanning tunneling microscope (2011)
  • 著者名/発表者名: K Takami, 他6名
  • 雑誌名: J.Phys. : Condensed Matter 巻: 23,43 号: 43 ページ: 4340021-6
  • DOI: 10.1088/0953-8984/23/43/434002
  • 査読あり
• [雑誌論文] 放射光STMによる新たなナノスケール観察： 元素分析と原子移動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 齋藤 彰
  • 雑誌名: X線結像光学ニューズレター 巻: 33 ページ: 1-4
  • 査読あり
• [学会発表] Pico-imaging of Element Contrast & X-ray-Induced Atomic Motion using SR-STM (2014)
  • 著者名/発表者名: Akira Saito, Y . Furudate, Y . Kusui, M. AkaiKasaya, Y . T anaka, Y . Kohmura, T . Ishikawa, Y . Kuwahara and M. Aono
  • 学会等名: NSS-8 Nanoscience Conference
  • 発表場所: Gleacher Center , Chicago, USA
  • 招待講演
• [学会発表] Pico-imaging of Element Contrast using SR-STM (2014)
  • 著者名/発表者名: Akira Saito, H. Miki, Y. Furudate, Y. Kusui, M. Akai-Kasaya, Y. Tanaka, Y. Kohmura, T. Ishikawa, Y. Kuwahara and M. Aono
  • 学会等名: NSS-8 Nanoscience Conference
  • 発表場所: Gleacher Center, Chicago, USA
  • 招待講演
• [学会発表] Applications of Photon-Matter Interaction in Interdisciplinary Fields: from the mystery of the butterfly’s color to the elemental analysis @ 1 nm order (2013)
  • 著者名/発表者名: Akira SAITO
  • 学会等名: CC3MR ( Collaborative Conf. on Materials Research) -2013
  • 発表場所: Ramada Plaza Jeju Hotel, Jeju island, Korea
  • 招待講演
• [学会発表] Pico-imaging of Element Contrast & X-ray-Induced Atomic Motion using SR-STM (2013)
  • 著者名/発表者名: Akira Saito, H. Miki, Y. Furudate, Y. Kusui, M. Akai-Kasaya, Y. Tanaka, Y. Kohmura, T. Ishikawa, Y. Kuwahara and M. Aono
  • 学会等名: 12th Symposium on X-ray Imaging Optics
  • 発表場所: Nakanoshima-Center, Osaka University, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] 放射光STMによる元素分析と原子移動の直接観察 ：高輝度化への期待と留意 (2013)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 学会等名: SPring-8シンポサテライト：表面界面・薄膜ナノ構造研究会
  • 発表場所: 京都大吉田キャンパス北部構内 理６号館北棟272室
  • 招待講演
• [学会発表] Applications of Photon-Matter Interaction in Interdisciplinary Fields:~ from 1 nm scale elemental analysis to the mystery of the butterfly's blue ~ (2013)
  • 著者名/発表者名: Akira SAITO
  • 学会等名: JST Japan-Germany Joint Sympo
  • 発表場所: Magnus Haus, Berlin
  • 招待講演
• [学会発表] Nanoscale elemental analysis and applications using STM combined with brilliant hard X-rays (2012)
  • 著者名/発表者名: Akira SAITO
  • 学会等名: TNT 2012
  • 発表場所: Escuela T ecnica Superior de Ingenieros Industriales, Madrid, Spain
  • 招待講演
• [学会発表] Photon-Matter Interaction in Interdisciplinary Fields: (2012)
  • 著者名/発表者名: Akira SAITO
  • 学会等名: Special Seminar in National SR Reserch Center （國家同歩輻射研究中心）
  • 発表場所: National SR Reserch Center （國家同歩輻射研究中心）, Taiwan
  • 招待講演
• [学会発表] Nanoscale elemental analysis and applications using STM combined with brilliant hard X-rays (2012)
  • 著者名/発表者名: Akira SAITO
  • 学会等名: TNT 2012
  • 発表場所: Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales, Madrid
  • 招待講演
• [学会発表] New Aspects of Nanoscale Observation by Synchrotron-Radiation- Based Scanning Tunneling Microscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: Akira SAITO
  • 学会等名: 4th International Symposium on Atomically Controlled Fabrication Technology
  • 発表場所: Osaka Univ., Nakanoshima center
• [学会発表] Applications of Photon-matter Interactions: High Resolution Multiple Chemical Analyses (2012)
  • 著者名/発表者名: Akira SAITO
  • 学会等名: NanoMedicine 2012
  • 発表場所: Shenzhen convention & Exhibition center, China
  • 招待講演
• [学会発表] 放射光STMによるナノスケール元素分析と制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰ほか
  • 学会等名: 真空学会第53回年会
  • 発表場所: 甲南大
  • 招待講演
• [学会発表] 「高輝度Ｘ線その場観察ＳＴＭ」による元素選択的ナノ分析と制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 学会等名: 多重極限物性科学研究センター／開設ミーティング(招待講演)
  • 発表場所: 兵庫県立大 CAST
• [学会発表] Applications of Photon-Matter Interaction in Interdisciplinary Fields: ~ from 1 nm order elemental analysis to the mystery of the butterfly's blue ~. (2011)
  • 著者名/発表者名: Akira SAITO
  • 学会等名: XSD (X-ray Science Divition)/MIC Speccial Presentation(招待講演)
  • 発表場所: C010, Build.431, APS, Argonne National Lab., Chicago, USA
• [学会発表] Nano-scale Elemental Analysis and applications by Synchrotron-Radiation-based STM (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Saito, G. Ohzeki, H. Matsuno, Y. Takagi, Y. Tanaka, Y. Kohmura, M. Akai-Kasaya, T. Ishikawa, Y. Kuwahara, and M. Aono
  • 学会等名: Nano-S & T (BIT's 1st World Annual Congress)(招待講演)
  • 発表場所: World Expo Center, Dalian, China
• [学会発表] High Resolution Chemical Analyses using Synchrotron Radiation for Medical Applications (2011)
  • 著者名/発表者名: Akira SAITO
  • 学会等名: The 5th China Medical Biotech Forum (CMBF-2011)(招待講演)
  • 発表場所: Beijing International Convention Center, China
• [学会発表] Elemental Analysis at 1 nm Scale by STM combined with Highly Brilliant Hard X-rays (2011)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰, 野津浩史, 田中武拓, 高木康多, 大関豪三, 田中義人, 香村芳樹, 赤井恵, 石川哲也, 辛埴, 桑原裕司, 青野正和
  • 学会等名: 第66回物理学会年次大会 領域9，領域5合同シンポジウムNanoscience by the fusion of light and scanning probe microscopy (光と走査プローブ顕微鏡の融合によるナノサイエンス)28aTG(招待講演)
  • 発表場所: 富山大学
• [学会発表] 「光と物質」で結ぶナノの世界：表面～生物～放射光 (2011)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 学会等名: 関西学院大学理工学部50周年記念・物理講演会「ナノマテリアルと生体分子システムの物理科学」(招待講演)
  • 発表場所: 関西学院大 西宮キャンパス
• [学会発表] 放射光STMによる新たなナノスケール観察： 元素分析と原子移動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 学会等名: 第11回X線結像光学シンポジウム(招待講演)
  • 発表場所: 東北大学多元研
• [図書] 超精密加工と表面科学 (2014)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: 大阪大学出版会
• [図書] "Direct observation of the X-rayinduced atomic motion", in "FUNDAMENT ALS OF PICOSCIENCE"(ed. K. Sattler) (2013)
  • 著者名/発表者名: Akira SAITO
  • 出版者: TAYLOR & FRANCIS Books
• [図書] 表面科学会出版委員会「現代表面科学」シリーズ第6巻表面科学演習 (2013)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 総ページ数: 1
  • 出版者: 共立出版
• [図書] FUNDAMENTALS OF PICOSCIENCE (2013)
  • 著者名/発表者名: Akira SAITO
  • 総ページ数: 11
  • 出版者: TAYLOR & FRANCIS Books, Inc.
• [備考]
  • URL: http://www-ss.prec.eng.osaka-u.ac.jp/html/member/stuff/saito.html
• [備考]
  • URL: http://www-ss.prec.eng.osaka-u.ac.jp/html/member/stuff/saito.html
• [産業財産権] 走査型トンネル顕微鏡, 観察画像表示方法 (2012)
  • 発明者名: 齋藤彰
  • 権利者名: JST
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2012-221324
  • 出願年月日: 2012-10-03
• [産業財産権] 特許 (2012)
  • 発明者名: 齋藤彰
  • 権利者名: 齋藤彰
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2012-221324
  • 出願年月日: 2012-10-03