研究概要

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原子・分子の操作と組立に関する研究

２１世紀にはデバイスのミクロ化が限界に達する。その限界を打ち破るものとして、原子・分子をブロックのように操作して、ナノ構造物を組み立てるボトムアップ型ナノテクノロジーへの期待が大きい。
そこで、非接触原子間力顕微鏡に代表されるナノプローブ技術をベースに、所望の原子や分子を操作するための基礎原理の解明を進める予定である。

原子レベルでの素電荷計測技術の開発とその応用

結晶成長や分子凝集体の自己組織化の過程、極微電子デバイスにおける量子現象などにおいて、表面の構造と電荷の情報は極めて重要である。そこで、物質表面の電荷を原子レベルで安定に観察できる静電気力顕微鏡を開発し、有機材料・半導体材料・生体材料などの原子配列構造と帯電状態との関係を原子レベルで解明する研究を基礎物性科学の立場より推進する予定である。

原子レベルの固液界面に関する研究

固体と液体が接する固液界面が関与する技術分野あるいは学問分野は極めて広く多岐にわたっている。例えば、バイオテクノロジーにおいては、生体膜やＤＮＡの構造と機能の解明に関連する分野など、環境に係わる分野においては、高機能な環境触媒や新規環境センサーの開発に関与する分野などが挙げられる。固液界面で起こる反応の本質を理解し、それを制御しようとすると、原子・分子レベルでの固液界面構造に関する知識が必要不可欠である。しかし、液体の中でそれを直接観察する手段は十分には確立していない。そこで、固液界面構造を原子レベルで直接観察できる手法を開発し、自己組織化膜や生体分子、種々の吸着イオン種の静的・動的挙動を研究する予定である。

原子レベルでの表面磁性に関する研究

表面では、バルクとは異なるキューリー温度、巨大磁気抵抗、反強磁性的結合など興味ある磁性が発現する。また、超高密度磁気メモリー、スピンデバイス、量子的スピン演算素子など、次世代の機能性物質探索への期待と相まって、表面スピンへの関心は急速に高まっている。表面スピンを原子レベルで直接観察できる手法を開発し、物質表面・界面で発現する新物質相の磁性を基礎物性科学の立場より研究する予定である。