• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2011 Fiscal Year Annual Research Report

表面機能元素の制御と原子構造解析

Planned Research

Project AreaNano Materials Science for Atomic Scale Modification
Project/Area Number 19053006
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

森田 清三  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50091757)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 阿部 真之  大阪大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (00362666)
Keywords原子間力顕微鏡 / 表面機能元素 / K/TiO_2(110) / Au/TiO_2(110) / ナノ空間の開閉 / 原子クラスタ組立 / H_2O/CeO_2(111) / 複合物性評価
Research Abstract

1.TiO_2(110)表面に、平均粒径サイズ2.5nm平均高さ2.5AのAuクラスタを作製し、接触電位差を測定した結果、室温のTiO_2(110)表面上でAuクラスタが負に帯電していることを明らかにした。
2.AFMで観察したK原子/TiO_2(110)@80Kの吸着位置を、第一原理計算で解明した。また、AFMによるKの原子操作移動過程途中の見えない不安定な中間吸着サイトを第一原理計算で解明した。
3.TiO_2(110)の酸素、Ti、OH原子上で測定した負極性探針のフォース・カーブと各種モデル探針の第一原理計算と比較して、酸素原子で終端された負極性探針で実験結果を再現できることを示した。
4.TiO_2(110)の酸素、Ti、OH原子上で測定した正極性探針のフォース・カーブと各種モデル探針の第一原理計算と比較して、OH原子で終端された正極性探針で実験結果を再現できることを示した。
5.水分子が吸着したCeO_2(111)表面をAFM観察して、水分子は三つの酸素分子に吸着しながら回転していること、探針を近づけると水分子を精密に分子操作出来ることを明らかにした。
6.室温でSi(111)7x7のHUCナノ空間内に閉じ込めた原子をナノ空間の開閉で出し入れして、HUC内に原子数の確定したPbクラスタ、Agクラスタ、Auクラスタをそれぞれ作成することに成功した。
7.室温でSi(111)7x7に水素原子を吸着して、個々の原子の短距離結合力カーブを測定した結果、永素で終端されたSi(111)7x7表面のSi原子やテコ先端Si原子は活性を失って、化学結合引力が劇的に減少することを、実験と第1原理計算で明らかにした。
8.AFM/STMで原子間力とトンネル電流を、同時に、3次元マッピングする方法を開発した。また、トンネル電流のトンネル電圧依存性から、局所電子状態密度(LDOS)を導く方法を開発した。

  • Research Products

    (38 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (13 results) (of which Peer Reviewed: 12 results) Presentation (23 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Understanding image contrast formation in TiO_2 with force spectroscopy2012

    • Author(s)
      Ayhan Yurtsever, Delia Fernandez-Torre, Cesar Gonzalez, Pavel Jelinek, Pablo Pou, Yoshiaki Sugimoto, Masayuki Abe, Ruben Perez and Seizo Morita
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: Vol.85(Issue 12) Pages: 125416[9]

    • DOI

      DOI:10.1103/PhysRevB.85.125416

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Manipulation of individual water molecules on CeO_2(111)2012

    • Author(s)
      S. Torbrugge, O. Custance, S. Morita and M. Reichling
    • Journal Title

      J. Phys.: Condens. Matter

      Volume: Vol.24, No.8 Pages: 084010[10]

    • DOI

      DOI:10.1088/0953-8984/24/8/084010

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Non-contact AFM (PREFACE)2012

    • Author(s)
      Franz J Giessibl
    • Journal Title

      J.Phys. : Condens.Matter [SPECIAL SECTION ON NON-CONTACT AFM]

      Volume: Vol.24 Pages: 080301(1)

    • DOI

      10.1088/0953-8984/24/8/080301

  • [Journal Article] Three-dimensional scanning force/tunneling spectroscopy at room temperature2012

    • Author(s)
      Yoshiaki Sugimoto
    • Journal Title

      J.Phys. : Condens.Matter [SPECIAL SECTION ON NON-CONTACT AFM]

      Volume: Vol.24 Pages: 084008(7)

    • DOI

      10.1088/0953-8984/24/8/084008

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 原子間力顕微鏡を用いた室温元素識別・原子操作2012

    • Author(s)
      森田清三
    • Journal Title

      News Letter(応用物理学会薄膜・表面物理分科会)

      Volume: No.144,March Pages: 29-37

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 原子の室温元素識別・操作・組立2012

    • Author(s)
      森田清三
    • Journal Title

      顕微鏡

      Volume: Vol.47 Pages: 1-1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Alkali-metal adsorption and manipulation on hydroxylated TiO_2(110) surface using atomic force microscopy2011

    • Author(s)
      A. Yurtsever, Y. Sugimoto, M. Abe, K. Matsunaga, I. Tanaka and S. Morita
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: Vol.84(Issue 8) Pages: 085413[7]

    • DOI

      DOI:10.1103/PhysRevB.84.085413

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Atom world based on nano-forces : 25 years of atomic force microscopy2011

    • Author(s)
      Seizo Morita
    • Journal Title

      Journal of Electron Microscopy

      Volume: Vol.60, Suppl. 1(60th Anniversary Issue: Physical) Pages: S199-S211

    • DOI

      DOI:10.1093/jmicro/dfr047

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Simultaneous scanning force/tunneling microscopy using a quartz cantilever with a tungsten tip2011

    • Author(s)
      K.Morita
    • Journal Title

      Appl.Phys.Exp.

      Volume: Vol.4 Pages: 115201(3)

    • DOI

      10.1143/APEX.4.115201

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Kelvin probe force microscopy Characterization of TiO_2(110)-supported Au clusters2011

    • Author(s)
      Hong Jing Chung
    • Journal Title

      APPLIED PHYSICS LETTERS

      Volume: Vol.99 Pages: 123102(3)

    • DOI

      10.1063/1.3641418

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fabrication of Quartz Cantilevers for Small-Amplitude Dynamic Force Microscopy Using an Optical Deflection Sensor2011

    • Author(s)
      Ken-ichi Morita
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: Vol.50 Pages: 08LB12(4)

    • DOI

      10.1143/JJAP.50.08LB12

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ナノスケール計測におけるロバストネス-走査型プローブ顕微鏡の新技術2011

    • Author(s)
      阿部真之
    • Journal Title

      システム/制御/情報(システム制御情報学会誌)

      Volume: Vol.55 Pages: 141-146

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 原子を見る,測る,動かす新たな万能ツール2011

    • Author(s)
      森田清三
    • Journal Title

      別冊化学化学のブレークスルー

      Volume: (機器分析編) Pages: 71-76

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 原子間力顕微鏡による元素識別と原子操作・組立2012

    • Author(s)
      森田清三
    • Organizer
      公益社団法人日本表面科学会東北・北海道支部講演会
    • Place of Presentation
      東北大学多元物質科学研究所科学計測研究棟S棟セミナー室,仙台市,宮城県(招待講演)
    • Year and Date
      2012-03-08
  • [Presentation] 超高性能原子間力顕微鏡の夢を求めて25年2012

    • Author(s)
      森田清三
    • Organizer
      平成23年度公益社団法人日本表面科学会関西支部セミナー&支部20周年若手ポスター発表会
    • Place of Presentation
      京都大学宇治キャンパス宇治おうばくプラザきはだホール,宇治市,京都府
    • Year and Date
      2012-03-07
  • [Presentation] Simultaneous scanning force/tunneling microscopy using a quartz cantilever with a tungsten tip2011

    • Author(s)
      K.Morita
    • Organizer
      19th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy (ICSPM19)
    • Place of Presentation
      Hokkaido, Japan
    • Year and Date
      2011-12-20
  • [Presentation] Measurement of atom hopping probability and interaction force for atom manipulation on the Si(111)-(7x7) surface2011

    • Author(s)
      Y.Sugimoto
    • Organizer
      19th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy (ICSPM19)
    • Place of Presentation
      Hokkaido, Japan
    • Year and Date
      2011-12-20
  • [Presentation] Three dimensional force mapping and KPFM measurements on the CaF_2/Si(111) surface2011

    • Author(s)
      M.Fukumoto
    • Organizer
      19th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy (ICSPM19)
    • Place of Presentation
      Hokkaido, Japan
    • Year and Date
      2011-12-19
  • [Presentation] Alkali-metal adsorption and manipulation on a hydroxylated TiO2 (110) surface using atomic force microscopy2011

    • Author(s)
      A.Yurtsever
    • Organizer
      19th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy (ICSPM19)
    • Place of Presentation
      Hokkaido, Japan
    • Year and Date
      2011-12-19
  • [Presentation] Simultaneous scanning force/tunneling microscopy using a quartz cantilever with a tungsten tip2011

    • Author(s)
      K.Morita
    • Organizer
      3rd Global COE International Symposium Electronic Devices Innovation (EDIS2011)
    • Place of Presentation
      Osaka, Japan
    • Year and Date
      2011-12-16
  • [Presentation] Role of the tip reactivity for atom manipulation by atomic force microscopy2011

    • Author(s)
      Y.Sugimoto
    • Organizer
      International Symposium on Surface Science (ISSS-6)
    • Place of Presentation
      Tokyo, Japan(招待講演)
    • Year and Date
      2011-12-14
  • [Presentation] Simultaneous scanning force/tunneling microscopy using a quartz cantilever with a tungsten tip2011

    • Author(s)
      K.Morita
    • Organizer
      International Symposium on Surface Science (ISSS-6)
    • Place of Presentation
      Tokyo, Japan
    • Year and Date
      2011-12-14
  • [Presentation] Fabrication of Quartz Cantilevers for Small-Amplitude Dynamic Force Microscopy Using an Optical Deflection Sensor2011

    • Author(s)
      Y.Miyata
    • Organizer
      International Symposium on Surface Science (ISSS-6)
    • Place of Presentation
      Tokyo, Japan
    • Year and Date
      2011-12-14
  • [Presentation] 原子間力顕微鏡の歴史と最先端計測技術2011

    • Author(s)
      森田清三
    • Organizer
      社団法人日本顕微鏡学会SPM分科会主催研究会、テーマ:走査型プローブ顕微鏡における最先端技術~イノベーションのキーテクノロジー~
    • Place of Presentation
      物質・材料研究機構S千現地区研究本館,つくば市,茨城県(招待講演)
    • Year and Date
      2011-12-02
  • [Presentation] 原子間力顕微鏡AFMの現状と将来展望2011

    • Author(s)
      森田清三
    • Organizer
      第6回新世代研究所(ATI)合同研究会及びATI25周年記念会
    • Place of Presentation
      紫紺館,御茶ノ水,東京(招待講演)
    • Year and Date
      2011-11-29
  • [Presentation] 室温元素識別と原子操作組立2011

    • Author(s)
      森田清三
    • Organizer
      大阪大学名誉教授会
    • Place of Presentation
      リーガロイヤルホテル光琳の間,大阪市,大阪府(招待講演)(特別講演)
    • Year and Date
      2011-11-28
  • [Presentation] 表面機能元素の制御と原子構造解析2011

    • Author(s)
      森田清三
    • Organizer
      社団法人日本金属学会秋期大会
    • Place of Presentation
      カルチャーリゾートフェストーネ,宜野湾市,沖縄県(招待講演)(基調講演)
    • Year and Date
      2011-11-28
  • [Presentation] 室温原子操作によるAgナノクラスターの作製2011

    • Author(s)
      平山直樹
    • Organizer
      社団法人日本金属学会秋期大会
    • Place of Presentation
      カルチャーリゾートフェストーネ,宜野湾市,沖縄県
    • Year and Date
      2011-11-07
  • [Presentation] Si(111)-7×7表面上におけるAFM/STMを用いた3D force mappingによる同時測定2011

    • Author(s)
      上田啓市
    • Organizer
      社団法人日本金属学会秋期大会
    • Place of Presentation
      カルチャーリゾートフェストーネ,宜野湾市,沖縄県
    • Year and Date
      2011-11-07
  • [Presentation] 非接触原子間力顕微鏡を用いたH/Si(111)-7×7表面の測定2011

    • Author(s)
      福本将輝
    • Organizer
      社団法人日本金属学会秋期大会
    • Place of Presentation
      カルチャーリゾートフェストーネ,宜野湾市,沖縄県
    • Year and Date
      2011-11-07
  • [Presentation] 原子間力顕微鏡を用いた室温元素識別・原子操作2011

    • Author(s)
      森田清三
    • Organizer
      応用物理学会薄膜・表面物理分科会第39回薄膜・表面物理セミナー
    • Place of Presentation
      産業技術総合研究所臨海副都心センター別館11階,お台場,東京(招待講演)
    • Year and Date
      2011-10-28
  • [Presentation] 原子を見て動かして組み立てる2011

    • Author(s)
      森田清三
    • Organizer
      最先端の物理を高校生にSaturday Afternoon Physics 2011
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス,理学部D501大講義室,豊中市,大阪府(招待講演)
    • Year and Date
      2011-10-22
  • [Presentation] Atom-by-atom Creation and Evaluation of Engineered Nanostructures at Room Temperature Based on Atomic Force Microscopy2011

    • Author(s)
      Seizo Morita
    • Organizer
      13th International Conference on the Formation of Semiconductor Interfaces (ICFSI-13)
    • Place of Presentation
      Czech Technical University in Prague, Czech Republic(招待講演)(基調講演)
    • Year and Date
      2011-07-07
  • [Presentation] Atom-by-atom Creation of Engineered Nanostructures at Room Temperature Based on Noncontact Atomic Force Microscopy2011

    • Author(s)
      Seizo Morita
    • Organizer
      8th International workshop on interfaces at the boundary between natural and synthetic materials
    • Place of Presentation
      University of Santiago, Santiago de Compostela, Spain(招待講演)
    • Year and Date
      2011-06-29
  • [Presentation] 多元素ナノ構造体の室温原子操作・組立2011

    • Author(s)
      森田清三
    • Organizer
      平成23年度澪電会講演会
    • Place of Presentation
      リーガロイヤルホテル,大阪市,大阪府(招待講演)
    • Year and Date
      2011-06-03
  • [Presentation] 熱揺らぎの有る室温での交換型原子操作2011

    • Author(s)
      森田清三
    • Organizer
      日本材料学会分子動力学部門マルチスケールモデリングシンポジウム
    • Place of Presentation
      大阪大学コンベンションセンター,吹田市,大阪府(招待講演)(基調講演)
    • Year and Date
      2011-05-23
  • [Book] 「化学のブレークスルー」(PART III「機器分析のブレークスルー」革新論文と解説「原子を見る、測る、動かす新たな万能ツール」)2011

    • Author(s)
      森田清三
    • Total Pages
      262-265
    • Publisher
      科学同人
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.afm.eei.eng.osaka-u.ac.jp/jp/index.html

URL: 

Published: 2013-06-26  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi