山 田 豊 和
Ph.D.、博士（理学） 千葉大学融合科学研究科 特任准教授 【連絡先】 住所 〒263-8522 千葉市稲毛区弥生町 1-33 T E L 043(290)3915 F A X E-mail toyoyamada＠faculty.chiba-u.jp 【研究分野】 表面物理学、磁性、走査プローブ顕微鏡 【研究テーマ】 スピン偏極走査トンネル顕微鏡による単一分子の電子スピン 構造の解明と制御 【研究内容】 物質を構成する最小のユニットである原子・分子を直接観察できる走査トン ネル顕微鏡（STM）を用いる。磁性 STM 探針を用いることで、原子分子の凹凸 像だけでなく電子伝導測定や量子スピン状態を測定することができる。これを スピン偏極 STM とよぶ。また、STM 探針を用いて単一原子分子を走査し、人 工的に磁性原子・有機分子構造体・生命分子構造体を作成できる。この分子構 造体の物性を解明し、次世代の省電力・超高密度・高機能デバイス開発の基礎 的研究を行い新しい知見を他に先駆け得ることで世界最先端の研究を行う。 【学歴】 1998 学習院大学理学部物理学科 卒業 2000 学習院大学大学院自然科学研究科物理学専攻博士前期課程 修了 2003 学習院大学大学院自然科学研究科物理学専攻博士後期課程 単位取得退 学[2004 博士(理学)]2004 Radboud University Nijmegen（オランダ）単位取得退学[2005 Ph.D.] 【職歴】
2001 Radboud University Nijmegen(オランダ)， FOM-準研究員 2004 日本学術振興会 特別研究員（ＰＤ）
2007 学習院大学理学部 助教
2008 Karlsruhe Institute of Technology (KIT)(ドイツ)， Alexander von Humboldt 財団リサーチフェロー
2010 千葉大学大学院融合科学研究科 特任准教授 【賞】
2005 年 2 月 財団法人 風戸研究奨励会 風戸奨励賞
2002 年 3 月 The 17th International Colloquium on Magnetic Films and Surfaces (ICMFS-2002), 銀賞
2007 年 8 月 The 45th Kaya-conference, ポスター賞 【主な招待講演】
[1] Sub-nm resolution scanning tunneling spectroscopy magnetic imaging of bct-Mn(001) films and Fe/Mn/Fe(001) multilayer, IBM Almarden, USA, 2004 年 3 月 12 日.
[2] Sub-nm resolution scanning tunneling spectroscopy magnetic imaging of bct-Mn(001) films and Fe/Mn/Fe(001) multilayer,
NIST, Washington DC, USA, 2004 年 3 月 8 日.
[3] Spin-polarized scanning tunneling microscopy/spectroscopy study of MnAu(001) thin films,
4th International Conference on Scanning Probe Spectroscopy and 1st International Workshop on Spin-Polarized Scanning Tunneling Microscopy, Hamburg, Germany, 2006年7月 25 日.
[4] A Spin-Polarized STM/STS Study with Polarized Conduction Electrons from GaAs(110),
4th International Conference on Scanning Probe Spectroscopy and 1st International Workshop on Spin-Polarized Scanning Tunneling Microscopy, Hamburg, Germany, 2006年7月26 日.
[5] Spin-polarized scanning tunneling microscopy,
The 155th Topical Symposium of the Magnetic Society of Japan “The Forefront of Magnetic Imaging Techniques”, Surugadai Kinen Kaikan, Room 680, Chuuou University,
Tokyo, Japan, 2007年7月20 日.
[6] Electric control of spin state in cubic iron,
Invited seminar at Max-Planck-Institut f r Mikrostrukturphysik, Halle, Germany 2009 年 10 月 6 日 【競争的研究資金の獲得状況】 [1]財団法人 新世代研究所 2004 年度研究助成 "電界蒸着単結晶Ｗ探針によるスピン偏極ＳＴＭ／ＳＴＳの開発" [2]財団法人 風戸研究奨励会 2004 年度風戸研究奨励金
"吸収電流法による SEM 用スピン検出器の開発研究" [3]独立行政法人 日本学術振興会 科学研究費補助金（特別研究員奨励費） 2004-2006 年度研究助成 "スピン偏極トンネル分光走査顕微鏡法による表面原子磁性の研究" [4]財団法人 伊藤科学振興会 2005 年度 伊藤科学研究助成金 ”回転走査型スピン偏極トンネル顕微分光によるスピン電子物性の研究” [5]財団法人 旭硝子財団 平成 20 年度研究奨励金 “スピン偏極ＳＴＭによる単原子スピンの制御と直接観察” [6]財団法人 山田科学振興財団 2008 年度長期間派遣援助金 “STM 単原子操作による磁性原子構造の作製と単原子スピンの直接観察” [7] 平成 20 年度安倍能成記念教育基金学術研究助成金 “スピン偏極 STM による磁性ナノクラスターの電子スピン状態の直接観察” [8] Alexander von Humboldt 財団（ドイツ国）研究助成 (2008 年-2010 年)
“Study of magnetic excitation in magnetic nanoclusters by means of inelastic spin-polarized STM” [9] 平成 20 年度日揮・実吉奨学会 研究助成金 “STM 単原子操作による磁性ナノクラスター作製とスピン偏極 STM による量子スピン 観察” 【所属学会、学会活動】 日本物理学会、応用物理学会、日本磁気学会、日本表面科学会、日本顕微鏡学 会 2006 年-2008 年 （社）日本磁気学会 企画委員 2006 年 9 月～2007 年 9 月 （社）日本磁気学会第３１回学術講演大会事務局長 【研究業績】 A. 主な審査付き学会誌
[1] Direct observation of surface alloying and interface roughening: Growth of Au on Fe(001)?，
p.246102:4， (2001).
[2] Polarization of Secondary Electrons from Clean and Oxygen-Chemisorbed Ni(110)，
Trans. Magn. Soc. Japan， 1， p.16-p.21， (2001).
[3] STM， STS， and Local Work Function Study of Cs/p-GaAs(110)， Surface Science (Impact factor=1.9)， 479， p.33-p.42， (2001). [4] Photoemission and STM， STS Study of Cs/p-GaAs(110)，
CP570， SPIN2000， 14th International Spin Physics Symposium， p.908-p.911， (2001).
[5] STM and STS study of ultrathin Mn layers on Fe(001)，
Surface Science (Impact factor=1.9)， 516， p.179-p.190， (2002). [6] Scanning tunneling microscopy and spectroscopy study on the submonolayer growth of Mn on Fe(001)
Surface Science (Impact factor=1.9)， 501， p.155-p.167， (2002). [7] Analysis of the short-range order of the Au/Fe(001) surface alloy， Physical Review B (Impact factor=3.1)， 67， p.165403:1-p.165403:7， (2003).
[8] Local electronic structure of Fe(001) surfaces studied by scanning tunneling spectroscopy，
Physical Review B (Impact factor=3.1)， 68， 045422:1-045422:7， (2003).
[9] Scanning Tunneling Spectroscopy Study of Surface States of 3d Metals: Chemical Identification， Magnetic Contrast and Orbital Kondo Resonance State，
Acta Physica Polonica A (Impact factor=0.4)， 104， p.231-p.243， (2003).
Applied Physics Letters (Impact factor=4.0)， 82， p.1437-p.1439， (2003). (Cover image)
[11] Data evaluation for spin-polarized scanning tunneling spectroscopy measurements，
AIP Conf. Proc.， 696， p.608-p.614， (2003).
[12] Origin of magnetic contrast in spin-polarized scanning tunneling spectroscopy: experiments on ultra-thin Mn films
Japanese Journal of Applied Physics (Impact factor=1.3) ， 42 ， p.4688-p.4691， (2003).
[13] Observation of spin-polarized surface states on ultrathin bct Mn(001) films by spin-polarized scanning tunneling spectroscopy， Physical Review Letters (Impact factor=7.1) ， 90 ， p.056803:1-p.056803:4， (2003).
[14] Study of Fe/Mn/Fe(001) multilayers by means of scanning tunneling microscopy/spectroscopy，
Surface Science (Impact factor=1.9)， 558， p.201-p.210， (2004). [15] Spin-polarized scanning tunneling microscopy / spectroscopy study of MnAu(001) thin films，
Physical Review B (Impact factor=3.1)， 72， p.014410:1- p.014410:4， (2005).
[16] Study of magnetic structure of manganese (001) atomic layers by means of spin-polarized
scanning tunneling microscopy / spectroscopy having sub-nanometer scale magnetic resolution，
Materia Japan， 44， p.975 (2005).
[17] Characterization of Fe/W spin-polarized tips by means of holographic TEM and spin-polarized STS of optically pumped p-GaAs， IEEE Transactions and Magnetics (Impact factor=0.9) ， 41 ， p.3727-p.3729， (2005).
[18] Evaluation of sample spin-polarization from spin-polarized scanning tunneling spectroscopy experiments，
Microscopy Research and Technique (Impact factor=1.7) ， 66 ， p.93-p.104， (2005).
[19] Study of c(2x2)-MnAu(100) layers on Mn(001) by means of scanning tunneling microscopy /spectroscopy，
Surface Science (Impact factor=1.9)， 600 p.1048-p.1053， (2006). [20] Spin configuration in a frustrated ferromagnetic/antiferromagnetic thin-film system，
Nanotechnology (Impact factor=3.0)， 18 p.235702:1-p.235702:6， (2007).
[21] Requirement of Ala residues at g position in heptad sequence of α-helix-forming peptide for formation of fibrous structure，
Journal of Biochemistry (Impact factor=2.0)，144， p.15-p.19， (2008). [22] Surface reconstruction of clean bcc-Fe{110}: A quasi-hexagonal top-layer with periodic height modulation，
Surface Science (Impact factor=1.9)，603， p.315-p.319， (2009). [23] Spin polarization vectors of field emitted electrons from apexes of Fe-coated W tips，
New Journal of Physics (Impact factor=3.8)， 11， 113031， (2009). [24] Electrical control of the magnetic state of cubic Fe ， submitted(2010).
[25] Room temperature ferromagnetism of nanomagnets: exchange coupling atomic-view，submitted(2010).
[26] The magneto-resistance through single phthalocyanine molecules， submitted(2010).
B. レビュー誌（Review papers）
[1] Spin-Polarized Scanning Tunneling Microscopy/Spectroscopy and Quantitative Analysis studied on Mn(001)，
The Surface Science Society of Japan， 26， p.2-p.10， (2005). [2] Spin-Polarized Scanning Tunneling Microscopy，
The Physical Society of Japan， 62， p.499-p.508， (2007) (Cover image).
[3] Spin-Polarized STM/STS: An Ultimate Experiment in Magnetism， Solid State Physics， 42， p.749-p.756， (2007).
C. 主な著書
[1] T.K. Yamada ， Gakushuin University ， “Sub-Nanometer Scale Mgnetism of Ultra-Thin Manganese Films on Fe(001) studied by means of Spin-Polarized Scanning Tunneling Microscopy/Spectroscopy” ， p.1-p.113， (2004).
[2] T.K. Yamada ， Radboud University Nijmegen ， “Study of spin-polarized scanning tunneling microscopy/spectroscopy on ultra-thin magnetic films and multilayers: sub-nanometer scale magnetism”， ISBN90-9019035-X， p.1-p.193， (2005). [3]山田豊和、小野寛太他 編集・共著， ハンドブック“磁気イメージング， 共 立出版 (2010)， in preparation. 【今後の抱負】 物質を構成する最小のユニットである原子・分子を直接観察できる走査トンネ ル顕微鏡（STM）を用いて、単一原子・単一分子や、金属原子・有機分子構造 体・生命分子構造体の物性を解明し、次世代の省電力・超高密度・高機能デバ イス開発の世界最先端研究拠点を築き、原子スケールでの有機分子・生命分子 の量子スピン物性研究をリードしていく。
