| 研究課題/領域番号 |
14340219
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
村越 敬 北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (40241301)
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| 研究分担者 |
並河 英紀 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助手
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| キーワード | 量子化コンダクタンス / 金属ナノ接合 / 表面プラズモン / 表面増強ラマン散乱 / 走査型トンネル顕微鏡 / 電気化学電位制御 / 金属微粒子 / 光金属電析 |
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| 研究概要 |
本研究では、金属ナノ構造に局所的かつ選択的な光化学的金属電析を誘起させる条件を光変調電気化学走査型トンネル顕微鏡を用いて分光的に検討し、得られた知見に基づき量子的な効果の発現する機能性金属ナノ接合を形成することを目的とした。本年度は、微小金属接合のコンダクタンスの量子化現象について検討を行い、接合形成に光励起過程を利用することを試みた。電極絶対電位制御下での金属ナノ接合形成電気化学的な電位制御下にてトンネル電流状態からナノ接合形成によるバリスティック伝導状態までの広い電流領域を安定に測定可能な金属ナノ接合評価システムを完成させた。市販の金属マイクロワイアを利用して、サブマイクロメートル(sub-mm)サイズのパターン形成を行い、これを電極として先のシステムを用い電析により金属細線を成長させナノ細線を形成した。電気化学的な析出・溶解の繰り返しを利用してナノ細線の幅、高さ、長さ等の形状を制御した。対向電極間のコンダクタンスを常にin-situにモニターしながらこれをフィードバックシグナルとして使用して細線構造制御を行った。この4電極セルは、光学顕微鏡にてサブミクロンオーダーでの構造評価を行いながらナノ接合形成を行うことが可能である。このようにして作製したナノ細線についても溶液内での共存イオンの吸着の能と構造安定性について、昨年度の走査型トンネル顕微鏡システムでの場合と比較を行った。上記の検討により安定にナノ細線構造が得られるようになった。この様な原子サイズレベルにて構造を規制した条件下において、接合への光照射効果について検討を行い、光による接合部への選択的光電析反応の制御を行った。さらに、表面増強ラマン散乱現象を誘起させ、接合先端部の吸着分子の分光情報を得ることに成功した。
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