表面物性計測グループ
物質の物性や新規材料の機能の多くは、多様な環境場下において、表界面もしくは表面近傍において発現されます。また、材料創製においては、超高真空やガス雰囲気場、分子線照射場、プラズマや光照射場などの環境場が用いられ、ナノ構造の創製、薄膜の成長、酸化と還元、エッチングなどの諸過程は表界面から表面近傍層において反応が進行します。このように材料の諸特性のキーとなる表面とその近傍層を根源的に理解するための極限計測技術が必要とされています。当グループでは、表界面における構造、状態、物性、機能、反応などを根源的に理解するための極限的な表面計測法の開発を進めています。低次元ナノ構造体の構造と機能を明らかにするために、極限物理場と組み合わせた表面敏感多機能ナノプローブ計測法を開発しています。さらに、表面・表層における電子輸送過程や格子振動との相互作用などの基礎的な物性を明らかにするために、フェムト秒の時間分解能を有する超高速現象計測技術の開発を進めています。
専門分野・研究対象
極限場表面ナノプローブ
材料表面は光化学反応や触媒反応などの多様な機能を発揮する場であると同時に、ナノスケールの加工・操作・創製の場です。多様な環境場に対応するために、高温から極低温までの可変温度、可変高磁場、応力歪場、超高真空、光照射、ガス雰囲気などの制御された環境場で動作するナノプローブ顕微鏡が求められています。例えば、次世代電子材料として期待されるグラフェンなどの低次元ナノ物体を原子レベルで構造解析するためには清浄表面創製のための超高真空が必須であり、新規ナノ機能を探索するためには量子効果が明瞭に発現する極低温や可変高磁場が必要です。このようなナノ物体の構造と機能を明らかにするため、複合極限場で動作する走査型トンネル顕微鏡を開発し、高磁場（16テスラ）下での原子分解能での局所状態密度マッピングを達成しています。
