| 研究実績の概要 |
原子間力顕微鏡と走査型トンネル顕微鏡による振動分光法を組み合わせ、顕微鏡の金属探針先端と表面上の単一分子や単一原子との間に引き起こされる相互作用過程を調べ、第一原理計算をもとに解釈した。この研究は、ドイツ・Regensburg大のFranz Giessibl教授、スペイン・Donostia International Physics CenterのThomas Frederiksen教授、スウェーデンLinnaeus大のMagnus Paulsson准教授との国際共同研究として遂行した。まず、精密な振動分光が可能になるように装置改良を行い、更に、探針表面間の距離が短い領域において二つの手法の同時計測ができるように測定法を改善した。そして、（１）探針との相互作用による分子の振動エネルギーの変化は、引力から斥力領域にいたるまで、本手法により大変よく理解できることを見出した。一方で（２）表面上の原子の場合はその振動エネルギーの計測に用いる信号がとても小さい事がわかった。以上の結果は、Review of Scientific Instruments 90 (2019) 123104-4、Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 115 (2018) 4571-4576、Physical Review B 96 (2017) 085415-8において報告した。また、日本物理学会誌 75 (2020) 279-283や表面と真空 61 (2018) 651-656 において解説文を発表した。更に、日本物理学会、ドイツ物理学会、日本表面真空学会等で成果発表を行うとともに、Donostia International Physics Center, Fritz Haber institute、分子科学研究所等で招待講演や依頼講演をを行った。
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