ナノメートルの世界で电子が织りなす1兆分の1秒の世界を可视化
（Image by peterschreiber.media/Shutterstock）街では车やスマートフォンを手にする人々が行き交い、空には飞行机が、そして家に戻ると多くの电気製品に囲まれた生活があります。こうした当たり前となっている日常の光景、便利な暮らしの多くは、半导体工学やオプトエレクトロニクス(光电子工学)技术のおかげです。より小さく、より速く。世界を今日の姿に発展させ、その基盘となり支えてきた技术です。
しかし、例えば、电子机器などの机能を生み出す半导体素子の単位は10ナノメートル（1ナノメートルは10亿分の1メートル）を切る领域に入り、更なる微细化の难しさなど、その进歩故に现れる壁を意识せざるを得ない状况にあるのも事実です。これまでも几度となく、技术を高め、研ぎ澄ますことで困难を乗り越えてきましたが、そろそろ、新たな道を拓くことが必要になっています。こうした要求に応えて现状を打开するには、机能を生み出す物质中の电子の极めて速い挙动を原子レベルで捉える技术の开発がとても重要になります。
本研究では、物质の表面の原子构造や电子の状态を原子１个のサイズで调べることができる高い空间分解能（２点を见分ける性能）を持つ走査型トンネル顕微镜法（厂罢惭）と、1ピコ秒（1ピコ秒は1兆分の1秒）の时间分解能を持つレーザー技术を用いた分析法を组み合わせることで、Ｃ60フラーレン（炭素原子のみで构成されたサッカーボール型の分子）を并べた薄い膜の中に注入された电子が、ナノメートルのスケールで织りなす超高速ダイナミクス（挙动）を可视化することに世界で初めて成功しました。
今回の成果を踏まえ、フェムト秒（1フェムト秒は1000兆分の1秒）の时间领域で现れる更に高速な现象を捉えることや、细胞や细胞を形作る分子を解析することなど生物分野への応用も念头に置き、本手法の开発を进めています。
笔顿贵资料
プレスリリース研究代表者
筑波大学数理物质系／イノベイティブ计测技术开発研究センター吉田 昭二 准教授