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ナノ化学マッピング法の開発とその原理解明

纳米化学作图方法的发展及其原理的阐明

基本信息

批准号：
16750057
负责人：
鈴木秀士
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

近年のナノ材料開発研究では、新たな高機能性材料の構築のため、ナノレベルでの化学状態を分析しながら、その表面トポグラフィーを観測する要求が高まっている。申請者は、絶縁試料にも適用可能な手法であるNC-AFM(非接触原子間力顕微鏡)にX線分光を組み合わせたナノレベル元素分析の開発を行ってきた。そして、これまでの実証実験から、試料元素のX線吸収端付近においてNC-AFMの探針先端と表面との相互作用に変化が生じる事が見いだされた。しかし、NC-AFMプローブと表面という極局所空間における現象であり、全く新しい物理現象である事から、詳しいメカニズムの考察にはまず実証実験の確度向上が欠かせなかった。NC-AFMの理論的研究では、相互作用には分散力、van der waals力、静電気力などの物理的相互作用力の他、化学結合力も関与していると考えられている。申請者は、相互作用のうち化学結合力がメカニズムに関与していると考えており、本年は昨年に引き続きAFMコントローラの改良を行った。その結果、S/N比の向上に加え、装置安定性の向上、測定時間の短縮を目指した改良を行った。さらに、X線照射に伴う力場変化スペクトルの他、新たにプローブの振動振幅やエネルギー損失測定などの物理量も同時測定が可能となるように重ねて改良した。ビームタイムが限られた放射光実験において、装置安定性が高く、測定時間が短い事は非常に重要である。以上のように新たに測定可能となった物理量の測定データも加え、詳細な検討を行ったところ、この手法の原理が当初の予測したメカニズムだけでなく、表面の局所電場による増強効果やX線定在波共鳴効果にも関与する新たな可能性が見出された。

In recent years, the research on the development of new high-functional materials requires high requirements for the analysis of chemical states and surface properties. The applicant shall apply the NC-AFM(Non-contact Atomic Force Micromirror) to the development of X-ray spectroscopic analysis for the sample and the development of elemental analysis. The experimental results show that the X-ray absorption of sample elements is close to the probe tip of NC-AFM and the interaction between the probe tip and surface. NC-AFM surface and polar space phenomena are new physical phenomena, detailed investigation of physical phenomena is not accurate. NC-AFM theoretical study of interaction, dispersion force, van der Waals force, electrostatic force, physical interaction force, chemical binding force, and other related research The applicant shall, in accordance with the requirements of this Law, conduct an investigation into the chemical binding force of the interaction and the improvement of the AFM. Results, S/N ratio improvement, device stability improvement, measurement time shortening and improvement In addition, X-ray irradiation is accompanied by force field change, vibration amplitude change, vibration loss change and physical quantity change. It is very important to limit the emission of light, to improve the stability of the device, and to reduce the measurement time. The new method of measuring physical quantities is discussed in detail. The new method of measuring physical quantities is discussed in detail.

项目成果

期刊论文数量（4）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

A possibility of XANAM (X-ray Aided Non-contact Atomic Force Microscopy)

XANAM（X 射线辅助非接触原子力显微镜）的可能性

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Chem.Lett. 33
影响因子：
0
作者：
S.Suzuki;Y.Koike;K.Fujisawa;W.Chun;M.Nomura;K.Asakura
通讯作者：
K.Asakura

A Deflection Spectrum Peak of NC-AFM Cantilever at the Au L3 Edge Energy

NC-AFM 悬臂梁在 Au L3 边缘能量处的偏转谱峰

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Photon Factory Activity Report 2003 21B
影响因子：
0
作者：
T.Yamaguchi;Y.Sunatsuki;M.Kojima;H.Akashi;M.Tsuchimoto;N.Re;S.Osa;N.Matsumoto;Shushi Suzuki;Shushi Suzuki;Shushi Suzuki
通讯作者：
Shushi Suzuki

量子線支援原子間力顕微法および量子線支援原子間力顕微鏡

量子束辅助原子力显微镜和量子束辅助原子力显微镜