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原子間力顕微鏡を用いた絶縁体表面でのナノ構造体の構築と電荷移動現象の解明

研究課題

研究課題/領域番号 25246027
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
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

菅原 康弘  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40206404)

研究分担者 李 艶君  大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (50379137)
内藤 賀公  大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (90362665)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
39,260千円 (直接経費: 30,200千円、間接経費: 9,060千円)
2015年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2014年度: 15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円)
2013年度: 19,500千円 (直接経費: 15,000千円、間接経費: 4,500千円)
キーワード走査プローブ顕微鏡 / 走査型プローブ顕微鏡
研究成果の概要

絶縁体表面上のナノ構造体の電荷状態は、表面欠陥との電荷移動により大きく影響を受ける。実際、絶縁体表面上のナノ構造体の物理・化学的性質は、表面の欠陥構造により劇的に変化する。従って、新しい機能を有するナノ構造体を思い通りに設計するには、絶縁体表面の欠陥とナノ構造体との間の電荷移動を含めた相互作用の理解が本質的に重要である。本研究では、絶縁体表面の欠陥とナノ構造体との間の電荷移動現象を解明するとともに、ナノ構造体の構造と電荷状態との関係を研究した。具体的には、アルミナ表面の線欠陥に構築されたパラジウム原子からなるナノ構造体を取り上げ、ナノ構造体が負に帯電することを解明した。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 8件、 謝辞記載あり 8件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 5件、 招待講演 10件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] King’s College London(United Kingdom)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] Slovak Academy of Science(Slovakia)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Distance dependence of atomic-resolution near-field imaging on α-Al2O3 (0001) surface with respect to surface photovoltage of silicon probe tip2016

    • 著者名/発表者名
      Junsuke Yamanishi, Takashi Tokuyama, Yoshitaka Naitoh, Yan Jun Li, and Yasuhiro Sugawara
    • 雑誌名

      Nano Research

      巻: 9 号: 2 ページ: 530-536

    • DOI

      10.1007/s12274-015-0934-4

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Growth Models of Coexisting p(21) and c(62) Phases on Oxygen-Terminated Cu(110) Surface Studied by Noncontact Atomic Force Microscopy at 782016

    • 著者名/発表者名
      Yan Jun Li, Seung Hwan Lee, Yukinori Kinoshita, Zong Min Ma, Huanfei Wen, Hikaru Nomura, Yoshitaka Naitoh, and Yasuhiro Sugawara
    • 雑誌名

      Nanotechnology

      巻: 27 号: 20 ページ: 205702-205708

    • DOI

      10.1088/0957-4484/27/20/205702

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Magnetic force microscopy using tip magnetization modulated by ferromagnetic resonance2015

    • 著者名/発表者名
      Eiji Arima, Yoshitaka Naitoh, Yan Jun Li, Satoru Yoshimura, Hitoshi Saito, Hikaru Nomura, Ryoichi Nakatani and Yasuhiro Sugawara
    • 雑誌名

      Nanotechnology

      巻: 26 号: 12 ページ: 125701-6

    • DOI

      10.1088/0957-4484/26/12/125701

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Surface potential imaging with atomic resolution by frequency-modulation Kelvin probe force microscopy without bias voltage feedback2015

    • 著者名/発表者名
      L. Kou, Z. M. Ma, Y. J. Li, Y. Naitoh, M. Komiyama, and Y. Sugawara
    • 雑誌名

      Nanotechnology

      巻: 26 号: 19 ページ: 195701-195701

    • DOI

      10.1088/0957-4484/26/19/195701

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Atomic-Resolution Imaging of the Optical Near Field Based on the Surface Photovoltage of a Silicon Probe Tip2015

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Sugawara, Junsuke Yamanishi, Takashi Tokuyama, Yoshitaka Naitoh, and Yan Jun Li
    • 雑誌名

      PHYSICAL REVIEW APPLIED

      巻: 3 号: 4

    • DOI

      10.1103/physrevapplied.3.044020

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Atomic force microscopy identification of Al-sites on ultrathin aluminum oxide film2015

    • 著者名/発表者名
      Yan Jun Li, J Brndiar, Y Naitoh, Y Sugawara and I Štich
    • 雑誌名

      Atomic force microscopy identification of Al-sites on ultrathin aluminum oxide film

      巻: 26 号: 50 ページ: 505704-505708

    • DOI

      10.1088/0957-4484/26/50/505704

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Image Formation and Contrast Inversion in NC-AFM Imaging of the Oxidized Cu(110) Surfaces2014

    • 著者名/発表者名
      J. Bamidele, Y. Kinoshita, R. Turansky, S. H. Lee, Y. Naitoh, Y. J. Li, Y. Sugawara, I. Stich, L. Kantorovich
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 90 号: 3 ページ: 035410-035417

    • DOI

      10.1103/physrevb.90.035410

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Vertical atomic manipulation with dynamic atomic-force microscopy without tip change via a multi-step mechanism2014

    • 著者名/発表者名
      J. Bamidele, S. H. Lee, Y. Kinoshita, R. Turansky, Y. Naitoh, Y. J. Li, Y. Sugawara, I. Stich, and L. Kantorovich
    • 雑誌名

      Nature Commun.

      巻: 5 号: 1 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1038/ncomms5476

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The stray capacitance effect in Kelvin probe force microscopy using FM, AM and heterodyne AM modes2013

    • 著者名/発表者名
      Z. Ma, L. Kou, Y. Naitoh, Y. J. Li and Y. Sugawara
    • 雑誌名

      Nanotechnol

      巻: 24 号: 22 ページ: 225701-225701

    • DOI

      10.1088/0957-4484/24/22/225701

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Atomic-scale Imaging of Electronic Properties of the Surface by Electrostatic Force Microscopy2015

    • 著者名/発表者名
      H. F. Wen, M. Suesada, Y. Naitoh, Y. J. Li and Y. Sugawara
    • 学会等名
      EMN Bangkok Meeting (Eenergy, Materials, Nanotechnology)
    • 発表場所
      Bangkok, Thailand
    • 年月日
      2015-11-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Atomic Resolution Imaging of Photon-induced Force on the Sapphire α-Al2O3(0001) Surface2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Sugawara, J. Yamanishi, Y. Naitoh and Y. J. Li
    • 学会等名
      The international symposium on “Recent Trends in Analysis Techniques for Functional Materials and Devices”
    • 発表場所
      Osaka University, Japan
    • 年月日
      2015-11-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Atomic Resolution Imaging of Photon-induced Force on the Sapphire α-Al2O3(0001) Surface2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Sugawara, J. Yamanishi, Y. Naitoh and Y. J. Li
    • 学会等名
      Noncontact Atomic Force Microscopy 2015
    • 発表場所
      Cassis, France
    • 年月日
      2015-09-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Atomic Resolution Imaging of topography and optical near-field on insulating Surface2015

    • 著者名/発表者名
      J. Yamanishi, Y. Naitoh, Y. J. Li, Y. Sugawara
    • 学会等名
      The Third China-Japan symposium on Nanomedicine
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2015-06-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Atomic Resolution Imaging of topography and optical near-field on the sapphire α-Al2O3 (0001) Surface2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Sugawara, J. Yamanishi, Y. Naitoh, Y. J. Li
    • 学会等名
      Collaborative Conference on 3D and Materials Research (CC3DMR)
    • 発表場所
      Busan, South Krorea
    • 年月日
      2015-06-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] SPMによる原子レベル表面磁性計測の最先端2014

    • 著者名/発表者名
      菅原康弘
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会シンポジウム
    • 発表場所
      九州大学百年講堂(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2014-11-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Surface Potential Measurement of TiO2(110) by Using Atomic Force microscopy (AFM)/Kelvin Probe Force Microscopy (KPFM)2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Sugawara, L. Kou, R. Kanbarashi, H. F. Wen and Y. J. Li
    • 学会等名
      Collaborative Conference on 3D & Materials Research
    • 発表場所
      Incheon, Korea
    • 年月日
      2014-06-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 走査型プローブ顕微鏡(SPM)2014

    • 著者名/発表者名
      菅原康弘
    • 学会等名
      第57回表面科学基礎講座
    • 発表場所
      大阪大学コンベンションセンター(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2014-06-04 – 2014-06-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Atomic resolution Imaging of Optical Near-field on the Au(111) Surface Using Force Detection2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Sugawara, S. Yamada, M. Furukawa, T. Tokuyama, J. Yamanishi, Y. Naitoh, and Y. J. Li
    • 学会等名
      The second Japan-China Symposium on Nanomedicine
    • 発表場所
      広島大学(広島県広島市)
    • 年月日
      2014-05-16 – 2014-05-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Atomic Manipulation and Force Spectroscopy on Cu(110)-O Surface with Low Temperature FM-AFM2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Sugawara
    • 学会等名
      The 4th European Nanomanipulation Workshop
    • 発表場所
      Kraków, Poland
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Heterodyne FM-KPFM to measure charge polarization induced by tip-sample chemical interaction2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Sugawara, L. Kou, Z. Ma, Y. Naitoh and Y. J. Li
    • 学会等名
      International Conference on Noncontact Atomic Force Microscopy 2013
    • 発表場所
      Maryland, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Measurement of NiO(001) surface with magnetic exchange force microscopy using ferromagnetic resonance2013

    • 著者名/発表者名
      E. Arima, S. Takada, K.Isoyama, M. Kaneiwa, Y. Naitoh, Y. J. Li and Y. Sugawara
    • 学会等名
      International Conference on Noncontact Atomic Force Microscopy 2013
    • 発表場所
      Maryland, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Atomic resolution optical imaging of the α-Al2O3(0001) surface by measuring photon-induced force2013

    • 著者名/発表者名
      T. Tokuyama, M. Furukawa, S. Yamada, Y. Naitoh, Y. J. Li, and Y. Sugawara
    • 学会等名
      International Conference on Noncontact Atomic Force Microscopy 2013
    • 発表場所
      Maryland, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Surface Potential Clarification by Non-Feedback Kelvin Probe Force Microscopy2013

    • 著者名/発表者名
      L. Kou, R. Kanbayashi, Z. Ma, Y. Naitoh, Y. J. Li
    • 学会等名
      International Conference on Noncontact Atomic Force Microscopy 2013
    • 発表場所
      Maryland, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Magnetic Force Microscopy Using Ferromagnetic Resonance2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Sugawara, E. Arima, K. Isoyama, Y. Naitoh and Y. J. Li
    • 学会等名
      The 7th International Conference on Materials Engineering for Resources
    • 発表場所
      Akita, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] マイクロビームアナリシスハンドブック2014

    • 著者名/発表者名
      菅原康弘(分担者)
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      オーム社
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] Sugawara and Li Group

    • URL

      http://nanophysics.ap.eng.osaka-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 大阪大学大学院工学研究科応用物理学コース ナノ物性工学領域

    • URL

      http://nanophysics.ap.eng.osaka-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] Nano Physics Laboratory

    • URL

      http://nanophysics.ap.eng.osaka-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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