研究課題
基盤研究(B)
これまで開発してきた表面研究に関わる3種の顕微鏡法、電子顕微鏡法、原子間力顕微鏡法、および走査トンネル顕微鏡法の複合機能原子直視型顕微鏡法を基盤にして、さらに幅広い分野の応用研究にできる手法を研究した。これまでの複合型顕微鏡法の装置は、カンチレバーの操作が手動であり、観察温度が室温に限定されるという条件付きではあるが、基礎的な研究ができるようになった段階にあった。本研究では、この手法のこうした制限をとりはらい、一般的な表面研究に広く応用してさらに新しい魅力的な発見ができるように発展させた。具体的には、より多くの研究者、技術者が利用でき、本手法の普及を進めるために、試料の原子操作法の分解能改善、観察結果記録法の改良をはじめとして、操作性の改善を進めた.この結果、研究経験を持たない学部4年生でも数ヶ月の教習で、最先端の原子操作とナノ物質研究を可能とする実験ができるようになった.また、これまでの複合顕微鏡にはないピコニュートンレベルの力測定を原子直視観察と同時に可能にし、様々な試料ステージや試料作製法を開発した.応用研究に実践した例では、直径2ナノメートル、長さ70ナノメートルの高アスペクト比のシリコンナノワイヤーを作製する条件を見出し、その物性を本手法で明らかにした.また、カーボンナノチューブの形成発達過程をその場で観察し、その力学的特性を直接明らかにした.いずれも本手法で初めて得られる研究成果である.
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