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炭素原子が籠（かご）状の多面体構造になったフラーレンは、超電導性など様々な特性を持ち、その応用研究が盛んになっています。東京工業大学大学院理工学研究科の真島豊助教授らの研究グループは、フラーレンの中に金属元素が入った「金属内包フラーレン」がスイッチとして機能することを突き止めました。単一分子ナノデバイス実現への道を開く成果です。 金属内包フラーレンが自己組織化単分子膜分子の上に乗っている 。 フラーレン1個のスイッチの外観図 金属内包フラーレン中の矢印は双極子モーメント。 プローブに大きな電圧を加えると向きが変わりスイッチになる 。 |
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1982年にビニッヒとローラーにより走査型トンネル顕微鏡（STM）という、超高分解能顕微鏡が発明されました。STMの簡単な原理は図１に示しました。金属の探針と伝導性の固体試料との間に一Ｖ程度の電圧をかけます。探針の先端と試料表面との距離を一ナノメートル程度にすると、両者は離れているにもかかわらず、１ナノアンペア程度の「トンネル電流」が流れます。このトンネル電流をモニターしながら探針の先端を表面の極近傍で左右に走査することで、表面の原子レベルの凹凸がディスプレー上に観測されます。
http://www.bureau.tohoku.ac.jp/manabi/manabi29/29-45-1.jpg 固液界面で観測される表面の原子 http://www.bureau.tohoku.ac.jp/manabi/manabi29/29-45-1-2.jpg |
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半導体デバイス製造プロセスにおいて重要な役割を担っている湿式洗浄後のシリコン表面を観察した一例です。STMによる湿式洗浄表面の原子構造観察に、世界で初めて成功しました。さらに、表面原子構造が洗浄プロセスに依存することが明らかになりました。
http://www.upst.eng.osaka-u.ac.jp/21coe/atom/images/b_d7_03.jpg |
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