• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2004 年度 実績報告書

トンネルアシスト・ナノ光反応

研究課題

研究課題/領域番号 16310069
研究種目

基盤研究(B)

研究機関東京大学

研究代表者

長谷川 哲也  東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (10189532)

研究分担者 島田 敏宏  東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (10262148)
一杉 太郎  東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (90372416)
キーワード走査型トンネル顕微鏡 / トンネル電流 / 光重合反応 / フラーレン
研究概要

本研究では、トンネル顕微鏡(STM)による原子スケールでの「位置決め」と光による化学反応を組み合わせ、新規なナノ反応技術を提案する。すなわち、反応の閾値よりも低いエネルギーの光を照射し、足りない分のエネルギーをトンネル電子の運動エネルギーとして補う。これは、いわばトンネル電子によりアシストされた光反応であり、STMの空間分解能を保持しつつ、任意の位置で、様々な光反応を開始させることが可能である。
本年度はまず、ナノスケールで電子状態が異なる超伝導物質を取り上げ、トンネル分光(STS)技術の最適化を図った。続いて、モデル光反応としてフラーレンの光重合を取り上げた。まず、シリコン(111)表面上にフラーレンを蒸着させ、次に、STM探針によりフラーレン分子を確認しつつ、表面上を任意の位置に移動できることを確認した。
次に、フラーレン分子の2量化反応に関し、基礎的なパラメータの取得を行った。フラーレンは、紫外光によって重合することが知られており、STMにより、重合体も直接観測されている。ただし、光重合に必要なエネルギーの閾値に関しては不明であり、またこの値は雰囲気や温度により大きく依存するものと考えられる。そこで、様々なエネルギーの光源を用い、低温・超高真空下における反応の閾値を決定した。
一方で、分子種の同定を行うため、非弾性トンネル電流の検出システムを構築した。非弾性トンネルとは、分子振動の励起を伴うトンネル過程であり、トンネル電流をバイアス電圧で2次微分したスペクトルより、格子振動の周波数を決定することができる。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2005 2004

すべて 雑誌論文 (2件)

  • [雑誌論文] Direct determination of localized impurity levels located in the blocking layers of Bi_2Sr_2CaCu_2O_y using scanning tunneling microscopy/spectroscopy2005

    • 著者名/発表者名
      G.Kinoda, H.Mashima, K.Shimizu, J.Shimoyama, K.Kishio, T.Hasagawa
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 71

      ページ: R020502-R020505

  • [雑誌論文] Nanometre-sized inhomogeneity in high-J_c Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+δ> superconductors2004

    • 著者名/発表者名
      M.Nishiyama, G.Kinoda, Y Zhao, T.Hasegawa, Y.Itoh, N.Koshizuka, M Murakami
    • 雑誌名

      Supercond.Sci.Technol. 17

      ページ: 1406-1410

URL: 

公開日: 2006-07-12   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi