分子科学研究所の概要 49
2-11 ナノサイエンス支援
2-11-1 ナノサイエンス支援「分子・物質総合合成・解析支援プログラム」による協力
研究・施設利用について
分子科学研究所では文部科学省のナノテクノロジー総合支援プロジェクトを受託し，その一環として，分子スケー ルナノサイエンスセンターや関連する研究系を中心として，ナノ物質創製・物性評価・構造決定・ナノスケール分子 観察・分子物質操作加工などを行うための６種の装置群の開放と理論計算支援のプログラムを実行している。今年度 は，高分解能透過型分析電子顕微鏡（J E M-3100F E F ），電界放出形走査電子顕微鏡（J S M-6700F ）, 集束イオンビーム加 工観察装置（J E M-9310F IB ）が加わり，ナノサイエンス研究に対して必須の装置として利用の幅が広がったと言える。
表１に各装置群とプログラムを示す。支援は，担当研究者と共に研究を進めてゆく協力研究と，装置に関する十分 な知識と経験を有する研究者が随時の申し込みによって当該装置を利用する施設利用の何れかの申し込みを通して行 われる。研究所ホームページ（http://www.ims.ac.jp/joint/）にある公募要領に沿って通常の共同研究と同じように年２回 の公募を行い，分子・物質ナノサイエンス支援運営委員会で申請内容を審査し採択課題を決定している。また，施設 利用は随時実行し機動性を高めている。平成１５年度は協力研究申請が前期３１件であり，後期は２７件であった。また， 施設利用は，１月末の段階で，前期・後期合わせて１８件であった。協力研究は試行的なものと継続的なものがあるが， 今年度は後者が増える傾向にあり，実質的な成果を生みつつある。来年度は，顕微鏡関係の利用が増加するであろう。
表１ 支援装置・プログラム一覧
ム ラ グ ロ プ
・ 置 装 援
支 装置・プログラムの概要
子 素 ス ク ニ ロ ト ク レ エ 機 有
ム テ ス シ 価 評
・ 製 作
定 測 性 物 子 電
、 置 装 製 作 膜 薄 機 有
、 の め た う 行 を 価 評 と 製 作 の 子 素 た い 用 を 体 導 半 機 有
（ 鏡 微 顕 子 電 型 過 透 能 解 分 高 き 付 能 機 光 分
。 る れ さ 成 構 ら か 置
装 JEOL:JEM3100FEF）、
（ 置 装 成 作 料 試 ム ー ビ ン オ イ 束
集 JEM-9310FIB）が使用可能である。
評
・ 製 作 子 素 ル ー ケ ス 子 分
ム テ ス シ 価
査 走
、 で 置 装 う 行 を 究 研 礎 基 る す 築 構 を 子 素 の ル ー ケ ス ノ ナ て し 化 積 集 に 度 高 を 子 分
（ 鏡 微 顕 子 電 型 査 走
、 鏡 微 顕 ブ ー ロ
プ JSM-6700F(I)）などを主体とする。また、担当
。 る い て っ 行 も 究 研 同 共 る す 関 に 成 合 の 料 材 子 分 用 子 素 ノ ナ る す と 意 得 が 官 教
低 極
・ 応 反 起 誘 光 ー ザ ー レ
置 装 察 観 鏡 微 顕 ル ネ ン ト 温
の 造 構 子 分 る よ に 光
、 せ わ 合 み 組 を 鏡 微 顕 ル ネ ン ト 型 査 走 温 低 極 空 真 高 超 と ー ザ ー レ
測 観 を 像 画 る よ に 化 変 場 電 強 の 面 表 料 試 た れ さ 起 誘 ー ザ ー レ
、 り た し 測 観 接 直 を 化 変
。 る あ で 能 可 も 用 使 の み の 鏡 微 顕 ル ネ ン ト 型 査 走 温 低 極 空 真 高 超
。 る す 型 間 時 行 飛 ー タ ス ラ ク ノ ナ
置 装 析 分 量 質
化 ン オ イ て っ よ に 源 化 ン オ イ の 種 ４ な 切 適 を ー タ ス ラ ク の 々 種 ど な ー タ ス ラ ク 属 金
量 質 高 最 を 量 質 の そ
、
し 10万Daの範囲で計測する。
ム テ ス シ 析 解 態 状 合 結 子 分
マ
（ 光 分 子 電 光 線 Ｘ の め た る べ 調 を 態 状 合 結 の 体 合 集 子 分 た れ さ 置 配 に 域 領 な ロ ク ミ
ロ ク
イ ESCA）装置で、元素および化学状態別の２次元画像としての情報が得られる。
、 は 細
詳 http:msmd.ims.ac.jp/yokoyama_g/ESCA/ を参照。
置 装 定 測 性 物 気 磁 度 感 高
（ 置 装 定 測 率 化 磁 度 感 高 式 動
振 RSO）を装備した、微量試料用7テスラ超低磁場連続
。 能 可 も 定 測 の 率 化 磁 流 交
。 置 装 定 測 性 物 気 磁 型 プ ー イ ス 度 温 び よ お 御 制 温 低
プ 援 支 算 計 型 大 用 計 設 子 分
ム ラ グ ロ
ル ト ク ペ ス の 物 成 生 び よ お 計 設 子 分
、 て っ よ に 算 計 論 理 た い 用 を ー タ ー ュ ピ ン コ 型 大
に 導 指 な 切 適 の 家 門 専
。 ム ラ グ ロ プ 援 支 の め た る え 与 を 針 指 の 成 合 機 有
、 い 行 を 測 予
。 る す 得 修 を 法 手 算 計 論 理 の 計 設 子 分 型 大
、 り よ
顕 子 電 析 分 型 過 透 能 解 分 高
（ 鏡
微 JEM-3100FEF(=JEM )
S F 0 0 2
3 ）
圧 電 速 加 高
最 300kVの電界放出形電子銃を備え、インカラム方式のΩ形エネルギーフ
（ ル ト ク ペ ス 失 損 ー ギ ル ネ エ に も と と 察 観 像
、 で 鏡 微 顕 子 電 つ 持 を ー タ ル
ィ EELS）
ま 体 固 機 無 ら か 料 試 物 生
、 え 行 が 析 分 と 察 観 像 の で ル ベ レ 層 子 原
。 る あ で 能 可 が 析 分
。 る き で が 察 観 の 料 材 い 広 幅 で
50 分子科学研究所の概要 鏡 微 顕 子 電 査 走 形 出 放 界 電
（JSM-6700F）
は 能 解 分 の 像 子 電 次 ２
、 で 鏡 微 顕 た え 備 を 銃 子 電 形 出 放 界 電 極 陰
冷 1nm以下。照射
を 流
電 1pA-2nA に抑えることができ、分子物質など電子線照射に弱い試料の観察も
。 る い て し 属 付 も 置 装 析 分 線 Ｘ 型 散 分 ー ギ ル ネ エ
。 能 可
察 観 工 加 ム ー ビ ン オ イ 束 集
（ 置
装 JEM-9310FIB）
M E
T およびSEMの試料作製およびナノ加工を行う。Gaイオンの最大加速電圧は30 V
k で像分解能は8nmである。TEMの薄片試料を作製するためのピックアップシステ
。 る い て し 備 整 も ム
2-11-2 2003 年度の実施状況
(1) 協力研究
課 題 名（前期） 代 表 者
共役高分子電界効果トランジスターの製作と評価
和周波発生分光法による光機能性分子−シリコン界面の研究 新規な有機 F E Tの開発
電析法による酸化亜鉛／色素複合薄膜素子の作製と評価 T T F とその類縁体分子の重水素置換分子の作製 C60を電子供与体とする（C60-X ）錯体の合成とその物性 光機能化 D NAの物性評価とナノリソグラフィー
高速動作可能なフレキシブル基板上有機薄膜トランジスター S T M を用いたパラジウム表面上の一酸化二窒素分子の配向測定 S T M の発光スペクトルのナノ空間マッピングシステムの製作 固体表面上における金属クラスターの光応答
質量分析による超微細金属ナノ粒子の構造解析 溶液法によって調整した単分散ナノ粒子の構造解析
レーザーを用いた液相金属クラスター生成とキャラクタリゼーション 貨幣金属・S i 半導体クラスターの構造評価
ナノスケール自己組織化有機ポリマーを用いた機能性薄膜の開発 ナノマグネットの創製
フェルダジルラジカル分子性錯体を用いた磁気伝導体の開発 磁性金属錯体の光機能化
金属内包フラーレンの分子変換
フラーレンを用いたジアジリン分解課程の開明
新規なナノスケール分子キャビティを活用した高反応性化学種安定化に関 する理論研究
ナノクラスターの電子状態計算の効率化とその応用 NMR シフトからフラーレン構造を予測する新しい指標
開口部位にメチレン炭素ユニットを有する新規開口 C60誘導体に関する理 論的研究
含高周期 14 族元素芳香族化合物を基本骨格とする新規ナノスケール分子の 開発
自己組織化ナノサイズ金属クラスターの分子設計 カーボンナノチューブの構造と性質に関する理論研究 エピタキシャル成長有機薄膜作成と界面機能
古川 行夫 大西 洋 西田 純一 吉田 司 河本 充司 丸山 有成 幡野 明彦 林 靖彦 松島 龍夫 中林 孝和 渡邊 一雄 寺西 利治 米澤 徹 真船 文隆 木村 啓作 吉田 直哉 大塩 寛紀 向井 和男 秋津 貴城 赤阪 健 若原 孝次 後藤 敬 中井 浩巳 矢田（三宅）洋子 岩松 将一
時任 宣博 藤原 尚 安藤 香織 磯田 正二 早稲田大学理工学部教授
（財）神奈川科学技術アカデミー研究室長 東京工業大学大学院総合理工学研究科助手 岐阜大学大学院工学研究科助手 北海道大学大学院理学研究科助教授 法政大学工学部教授
静岡理工科大学理工学部助手 名古屋工業大学工学研究科助手 北海道大学触媒化学研究センター教授 北海道大学電子科学研究所助教授 東京大学大学院総合文化研究科助手 北陸先端科学技術大学院大学助教授 東京大学大学院理学研究科助教授 東京大学大学院総合文化研究科助教授 姫路工業大学大学院理学研究科教授 東京大学先端科学技術研究センター特任 助手
筑波大学化学系教授 愛媛大学理学部教授 慶應義塾大学理工学部助手 筑波大学化学系教授 筑波大学化学系講師
東京大学大学院理学系研究科講師 早稲田大学理工学部助教授 東京都立大学大学院理学研究科助手 名古屋大学大学院環境学研究科助手
京都大学化学研究所教授 近畿大学理工学部教授 琉球大学教育学部助教授 京都大学化学研究所教授
課 題 名（後期） 代 表 者
電析法による酸化亜鉛／色素複合薄膜素子の作製と評価 振動分光とプローブ顕微鏡による有機分子 - シリコン界面の研究 シングルグレイン有機 F E Tの特性解析
新規な有機 F E Tの開発
共役高分子電界効果トランジスターの製作と評価
分子の橋架けトンネルデバイスの作成と電流電圧特性の測定 固体表面上における金属クラスターの光応答
有機金属ナノクラスターの創製：構造と機能制御
吉田 司 大西 洋 磯田 正二 西田 純一 古川 行夫 米田 忠弘 渡邊 量朗 日野 和之 岐阜大学大学院工学研究科助手
（財）神奈川科学技術アカデミー研究室長 京都大学化学研究所教授
東京工業大学大学院総合理工学研究科助手 早稲田大学理工学部教授
東北大学多元物質科学研究所教授 東京大学大学院総合文化研究科助手 愛知教育大学教育学部助手
分子科学研究所の概要 51
（前期）
大規模計算による有機合成反応の解析・支援システム 溶媒を含む大規模学の電子状態に関する理論的研究 半導体表面層の E S C A分析
単分子磁石 Mn11C r の量子磁化トンネリング
ロジウム−オキソレンナノワイヤー錯体の原子価状態の解明
単分子マグネットを目指した拡張ポルフィリン金属錯体の磁性相互作用の 解明
ナノサイズ分子システムの構造・物性特性評価
レーザーを用いて作製した新規導電性高分子ナノ微粒子の質量分析
① A u 錯体をベースとした機能性ナノ分子の創製② Ni,Z n 錯体を格子点とす るナノリアクターの創製③ Mn イオンをコア金属とする分子性磁石の創製 磁性ナノ微粒子のキャラクタリゼーション
（後期）
大規模分子系の物性に対する理論計算
大型チタノシルセスキオキサン及び類似化合物の反応に関する理論的研究 大規模計算による有機合成反応の解析・支援システム
磁性金属の錯体の光機能化
微細構造を有する半導体薄膜の分析評価 半導体表面におけるプロセス処理効果の研究
F IB 加工によるニッケルワイヤー上でのカーボンナノチューブの構造制御 (2) 施設利用
山高 博 酒井 章吾 山田 健二 阿波賀邦夫 満身 稔 大須賀篤弘
御崎 洋二 西尾 悟 尾中 証
太田 俊明
酒井 章吾 工藤 貴子 山高 博 秋津 貴城 吉田 明 丸山 隆浩 市川 洋 大阪大学産業科学研究所助教授
大阪産業大学工学部教授 石川工業高等専門学校講師 名古屋大学教授
名古屋大学大学院理学研究科助手 名古屋大学大学院理学研究科教授
名古屋大学大学院理学研究科助教授 名古屋大学大学院理学研究科助教授 名古屋工業大学大学院工学研究科教授
東京大学大学院理学研究科教授
大阪産業大学工学部教授 群馬大学工学部助教授 大阪大学産業科学研究所助教授 慶應義塾大学理工学部助手 豊橋技術科学大学教授 名城大学理工学部講師 名古屋工業大学教授 貨幣金属・S i 半導体クラスターの構造評価
気相法と液相法の併用による金属ナノコロイドの作製と光物性 溶液法によって調整した単分散ナノ粒子の構造解析
質量分析による超微細金属ナノ粒子の構造解析
フェルダジルラジカル分子性錯体を用いた磁気伝導体の開発 ナノサイズインテリジェント分子クラスターの創製 磁性金属錯体の光機能化
ナノマグネットの創製
シリコン上自己組織化積層膜のナノ集積と機能発現
含高周期 14 族元素芳香族化合物を基本骨格とする新規ナノスケール分子の 開発
ナノサイズ分子の大規模量子化学計算
Gaussian03 を用いた超分子化合物の構造決定のための円ニ色性スペクトル シュミレーション
ナノサイズの分子の大規模計算 超分子内での有機反応に関する理論研究
開口部位にメチレン炭素ユニットを有する新規開口 C60誘導体に関する理 論的研究
スタンノールアニオン類電子状態の解明とスタンノール骨格を主鎖に有す る高分子化合物の物性深索
新規なナノスケール分子キャビティを活用した高反応性化学種安定化に関 する理論研究
ナノクラスターの電子状態計算の効率化とその応用 自己組織化ナノサイズ金属クラスターの分子設計 金属を複数個内包したフラーレン類の分子変換 F 電子を有する金属内包フラーレンの構造
緑茶カテキン類／カフェイン錯体における分子認識機構の解明
木村 啓作 隅山 兼治 米澤 徹 寺西 利治 向井 和男 尾中 証 秋津 貴城 大塩 寛紀 魚崎 浩平 時任 宣博 松原 世明 田中 康隆 麻田 俊雄 安藤 香織 岩松 将一
斉藤 雅一 後藤 敬 中井 浩巳 藤原 尚 赤坂 健 若原 孝次 林 宣之 姫路工業大学大学院理学研究科教授
名古屋工業大学大学院工学研究科教授 東京大学大学院理学系研究科助教授 北陸先端科学技術大学院大学材料科学研 究科助教授
愛媛大学理学部物質理学科教授 名古屋工業大学大学院工学研究科教授 慶應義塾大学理工学部助手
筑波大学化学系教授 北海道大学教授 京都大学化学研究所教授 京都大学大学院工学研究科研究員 静岡大学工学部助教授
大阪府立大学総合科学部助手 琉球大学教育学部助教授
名古屋大学大学院環境学研究科助手
埼玉大学理学部助教授
東京大学大学院理学系研究科講師 早稲田大学理工学部助教授 近畿大学理工学部教授
筑波大学先端学際領域研究センター教授 筑波大学先端学際領域研究センター講師 独立行政法人農業技術研究機構任期付研 究員
