非線形誘電率顕微鏡を用いた原子双極子モーメントの可視化と原子種の同定

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24656027
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 長 康雄 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (40179966)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 走査型非線形誘電率顕微鏡 / 走査型非線形誘電ポテンショメトリ / 原子双極子モーメント

研究実績の概要

本年度は以下の様な成果があった．
まず前年度発明した走査型非線形誘電率ポテンショメトリ法（SNDP)の理論解析を行い本手法がKPFMとは異なり，双極子モーメント由来の電位だけに感度があり，表面電荷や，接触電位差（CPD)には影響を受けないことを明らかにした．
また酸素吸着Si(100)面の観測を行い，酸素吸着したサイトが発生する双極子モーメント像と凹凸像（共に原子分解能）から酸素の吸着の仕方が明らかに出来た．これは原子種の同定につながる成果である．

研究成果

• [雑誌論文] Interfacial capacitance between a ferroelectric Fe3O4 thin film and a semiconducting Nb:SrTiO3 substrate (2015)
  • 著者名/発表者名: R. Takahashi,Y. Cho, M. Lippmaa
  • 雑誌名: J. Appl. Phys 巻: 117 ページ: 14104.-1-10
  • DOI: 10.1063/1.4905384
  • 査読あり
• [雑誌論文] Charge gradient microscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: Seungbum Hong , Sheng Tong , Woon lk Park , Yoshiomi Hiranaga , Yasuo Cho, Andreas Roelofs
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 111 ページ: 6566-6569
  • DOI: 10.1073/pnas.1324178111
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nano-Domains and Related Phenomena in Congruent Lithium Tantalate Single Crystals Studied by Scanning Nonlinear Dielectric Microscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasuo Cho
  • 雑誌名: IEEE TRANSACTION ON ULTRASONICS, FERROELECTRICS, AND FREQUENCY CONTROL 巻: 61 ページ: 1368-1378
  • DOI: 10.1109/TUFFC.2014.3045
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Cross-sectional dopant profiling and depletion layer visualization of SiC power double diffused metal-oxide-semiconductor field effect transistor using super-higher-order nonlinear dielectric microscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: N. Chinone, T.Nakamura, Y. Cho
  • 雑誌名: J. Appl. Phys 巻: 116 ページ: 084509-1-7
  • DOI: 10.1063/1.4893959
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Improved study of electric dipoles on the Si(100)-2×1 surface by non-contact scanning nonlinear dielectric microscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: Masataka Suzuki, Kohei Yamasue, Masayuki Abe, Yoshiaki Sugimoto, Yasuo Cho
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 巻: 105 ページ: 101603-1-3
  • DOI: 10.1063/1.4895031
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Atomic-dipole-moment induced local surface potential on Si(111)-(7 × 7) surface studied by non-contact scanning nonlinear dielectric microscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: Kohei Yamasue, Masayuki Abe, Yoshiaki Sugimoto, Yasuo Cho
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 巻: 105 ページ: 121601-1-5
  • DOI: 10.1063/1.4896323
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Pb (Zr, Ti)O3 recording media for probe data storage devices prepared by rf magnetron sputtering (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshiomi Hiranaga,Yasuo Cho
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: 53 ページ: 09PA05-1-5
  • DOI: 10.7567/JJAP.53.09PA05
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Investigation of solution-processed bismuth-niobium- oxide films (2014)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Inoue, Tomoki Ariga, Shin Matsumoto, Masatoshi Onoue, Takaaki Miyasako, Eisuke Tokumitsu, Norimichi Chinone, Yasuo Cho, Tatsuya Shimoda
  • 雑誌名: J. Appl. Phys 巻: 116 ページ: 154103.-1-6
  • DOI: 10.1063/1.4898323
  • 査読あり
• [学会発表] Charge Gradient Microscopy:Electromechanical Charge Scraping at the Nanoscale (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Hong, S. Tong, Y. Choi, W. Park, Y. Hiranaga, Y. Cho, A. Roelofs
  • 学会等名: EMA2015
  • 発表場所: Orlando,Florida
  • 年月日: 2015-01-21 – 2015-01-23
  • 招待講演
• [学会発表] Scanning Nonlinear Dielectric Microscopy for Visualization of Dopant Distribution in Amorphous Silicon Solar Cells (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Hirose, N. Chinone, Y. Cho
  • 学会等名: ICSPM22
  • 発表場所: Izu Atagawa
  • 年月日: 2014-12-11 – 2014-12-13
• [学会発表] Simultaneous Observation of Topography and Electric Dipole Moments on Si(100)-2×1 Surface Using Non-Contact Scanning Nonlinear Dielectric Microscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: Masataka Suzuki, Kohei Yamasue, Masayuki Abe, Yoshiaki Sugimoto, Yasuo Cho
  • 学会等名: 2014 MRS fall meeting
  • 発表場所: Boston
  • 年月日: 2014-11-30 – 2014-12-05
• [学会発表] Dipole-Induced Potential Measurement Using Noncontact Scanning Nonlinear Dielectric Microscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: Kohei Yamasue, Yasuo Cho
  • 学会等名: 2014 MRS fall meeting
  • 発表場所: Boston
  • 年月日: 2014-11-30 – 2014-12-05
• [学会発表] Comparative Study on Pristine and Hydrogen-Intercalated Graphene on 4H-SiC(0001) Surface Using Noncontact Scanning Nonlinear Dielectric Microscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: Kohei Yamasue, Hirokazu Fukidome, Kazutoshi Funakubo, Maki Suemitsu, Yasuo Cho
  • 学会等名: 2014 MRS fall meeting
  • 発表場所: Boston
  • 年月日: 2014-11-30 – 2014-12-05
• [学会発表] Evaluation of Power SiC -MOSFET Using Super-Higher-Order Scanning Nonlinear Dielectric Microscopy : Imaging of Carrier Distribution and Depletion Layer (2014)
  • 著者名/発表者名: N. Chinone, T. Nakamura, and Y. Cho
  • 学会等名: ISTFA 2014
  • 発表場所: Houston
  • 年月日: 2014-11-09 – 2014-11-13
• [学会発表] High resolution imaging of dopant and depletion layer distribution in SiC power MOSFET using super-higher-order nonlinear dielectric microscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: Norimichi Chinone, Takashi Nakamura, Yasuo Cho
  • 学会等名: ESREF2014
  • 発表場所: Berlin
  • 年月日: 2014-09-29 – 2014-10-06
• [学会発表] Investigation of Hydrogen-Intercalated Graphene on 4H-SiC(0001) by Noncontact Scanning Nonlinear Dielectric Microscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: Kohei Yamasue, Hirokazu Fukidome, Kazutoshi Funakubo, Maki Suemitsu, Yasuo Cho
  • 学会等名: ecoss30
  • 発表場所: Antalya, TURKEY
  • 年月日: 2014-08-31 – 2014-09-05
• [学会発表] A New Atomically Resolved Potentiometry for Dipole-Induced Local Surface Potential Based on Noncontact Scanning Nonlinear Dielectric Microscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: Kohei Yamasue, Yasuo Cho
  • 学会等名: ecoss30
  • 発表場所: Antalya, TURKEY
  • 年月日: 2014-08-31 – 2014-09-05
• [学会発表] Investigation of electric dipole moments on Si(100)-2×1 surface using non-contact scanning nonlinear dielectric microscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: Masataka Suzuki, Kohei Yamasue, Masayuki Abe, Yoshiaki Sugimoto, Yasuo Cho
  • 学会等名: ecoss30
  • 発表場所: Antalya, TURKEY
  • 年月日: 2014-08-31 – 2014-09-05
• [学会発表] Noncontact scanning nonlinear dielectric microscopy study of graphene on 4H-SiC(0001) and its hydrogen-intercalation (2014)
  • 著者名/発表者名: Kohei Yamasue, Hirokazu Fukidome, Kazutoshi Funakubo, Maki Suemitsu, Yasuo Cho
  • 学会等名: NC-AFM 2014
  • 発表場所: Tsukuba
  • 年月日: 2014-08-04 – 2014-08-08
• [学会発表] Surface potentiometry based on scanning nonlinear dielectric microscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: Kohei Yamasue, Yasuo Cho
  • 学会等名: NC-AFM 2014
  • 発表場所: Tsukuba
  • 年月日: 2014-08-04 – 2014-08-08
• [学会発表] Observation of electric dipole moments on Si(100)-2×1 surface by using non-contact scanning nonlinear dielectric microscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: Masataka Suzuki, Kohei Yamasue, Masayuki Abe, Yoshiaki Sugimoto, Yasuo Cho
  • 学会等名: NC-AFM 2014
  • 発表場所: Tsukuba
  • 年月日: 2014-08-04 – 2014-08-08
• [学会発表] Charge gradient microscopy: high-speed visualization of polarization charges using a nanoscale probe (2014)
  • 著者名/発表者名: Seungbum Hong, Sheng Tong, Woon Ik Park, Yoshiomi Hiranaga, Yasuo Cho, Andreas Roelofs
  • 学会等名: Nanoscale Spectroscopy and Nanotechnology 8
  • 発表場所: Chicago
  • 年月日: 2014-07-28 – 2014-07-31
• [学会発表] High-Resolution Imaging of Hydrogen-Intercalated Graphene on 4H-SiC(0001) Using Non-Contact Scanning Nonlinear Dielectric Microscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: Kohei Yamasue, H. Fukidome, K. Funakubo, M. Suemitsu, Y. Cho
  • 学会等名: ICN+T 2014
  • 発表場所: Vail, Colorado
  • 年月日: 2014-07-20 – 2014-07-25
• [学会発表] A Novel Method for Simultaneous Measurement of Topography and Dipole-Induced Local Surface Potential Based on Noncontact Scanning Nonlinear Dielectric Microscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Yamasue, Yasuo Cho
  • 学会等名: ICN+T 2014
  • 発表場所: Vail, Colorado
  • 年月日: 2014-07-20 – 2014-07-25
• [学会発表] Study of Electric Dipole Moment Distribution on Si(100)-2×1 Surface by Non-Contact Scanning Nonlinear Dielectric Microscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: Masataka Suzuki, K. Yamasue, M. Abe, Y. Sugimoto, Y. Cho
  • 学会等名: ICN+T 2014
  • 発表場所: Vail, Colorado
  • 年月日: 2014-07-20 – 2014-07-25
• [学会発表] Conduction in nanodomain inversion dots in congruent lithium tantalate single crystal (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Cho
  • 学会等名: ECAPD 2014
  • 発表場所: Vilnius, Lithuania
  • 年月日: 2014-07-07 – 2014-07-11
• [学会発表] Measurement of Polarization Structure in Layered Piezoelectric Thin Films Using Scanning Nonlinear Dielectric Microscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Odagawa, T. Yanagitani, Y. Cho
  • 学会等名: ECAPD 2014
  • 発表場所: Vilnius, Lithuania
  • 年月日: 2014-07-07 – 2014-07-11
• [学会発表] Measurement of Nonlinear Dielectric Constants of PZT Thin Films used in Ferroelectric Probe Data Storage Technology (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Hiranaga, Y. Cho
  • 学会等名: 2014 Joint IEEE ISAF-IWATMD-PFM
  • 発表場所: State College
  • 年月日: 2014-05-12 – 2014-05-16
• [学会発表] Pyroelectric Detection of Spontaneous Polarization in Multiferroic La2NiMnO6 Thin Films (2014)
  • 著者名/発表者名: Ryota Takahashi, Isao Ohkubo, Miho Kitamura, Masaharu Oshima, Yasuo Cho, Mikk Lippmaa
  • 学会等名: 2014 MRS Spring Meeting
  • 発表場所: San Francisco
  • 年月日: 2014-04-21 – 2014-04-25
  • 招待講演
• [学会発表] Charge Gradient Microscopy: A Method to Image Ferroelectric and Piezoelectric Domains (2014)
  • 著者名/発表者名: Andreas Roelofs, Sheng Tong, Woon Ik Park, Yoshiomi Hiranaga, Yasuo Cho, Seungbum Hong
  • 学会等名: 2014 MRS Spring Meeting
  • 発表場所: San Francisco
  • 年月日: 2014-04-21 – 2014-04-25
• [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: 長 康雄
  • 総ページ数: 708
  • 出版者: オーム社
• [備考] 走査型非線形誘電率顕微鏡法
  • URL: http://www.tsc-web.jp/salon/Alaysis_Saloon_7_SNDM.pdf
• [備考] 誘電ナノデバイス研究室
  • URL: http://www.d-nanodev.riec.tohoku.ac.jp/