【水谷 亘（みずたに・わたる）＠産業技術総合研究所 ナノテクノロジー研究部門　単一分子・界面技術グループ　主任研究員】

　研究：プローブ顕微鏡、有機分子の構造生成と機能評価
　著書：『ナノテクノロジーの最前線 アトムテクノロジーへの挑戦１　ナノテクで原子分子を見る触る操る』共著、日経BP社
　翻訳：リード/ツアー「熱を帯びる分子コンピューター開発」日経サイエンス2000年10月号, 53-61
　　　　ホワイトサイズ／ラヴ「ナノ構造を作る新技術」日経サイエンス2001年12月号, 30-41

　ホームページ： http://staff.aist.go.jp/w.mizutani/
　　　　　　　　 http://staff.aist.go.jp/w.mizutani/nanotech/
　掲示板： http://www.nanoworld.jp/bbs105/bbs105.cgi

○今週からまた新シリーズです。今回からは産業技術総合研究所 ナノテクノロジー研究部門の水谷亘さんのお話です。ナノ（１０億分の１ｍ）のスケールの技術として、ナノテクノロジーが注目されています。いろいろな期待が高まっていますが、ナノテクノロジーは多種多様、様々な技術を含んだ幅広い概念の言葉です。その中の一人はどんな研究をなさっていらっしゃるのか。ご研究の一端を伺ってみようと思います。（編集部）

…前号から続く　（第１０回）

[24: 自然現象としての構造生成技術の先]

○そこから先は逆にどうですか。たぶん生物とかは、そこから先にもう一つ踏み込んでいるような感じもしますけど。
　例えば、光合成系のシステムとかって、中心に反応中心のクロロフィルがあって周りにアンテナ分子が並んでいますよね。しかも電子をうまく流すような構造になっている。あれは自己組織化と、途中で分子をいじくって操作してちゃんと並べてやるのが両方働いて、ああいう形に構造化されているんだと思いますけど。ああいうものはできないのでしょうか。
　ナノテクのもう少し先なのかもしれないですけど。

■そうですね。
　いつも、生物というか、バイオとナノテク−−ナノテクとは限らないですけど、生物とテクノロジーと比較するときによく出てくる例で、「鳥と飛行機」っていう話がありますよね。
　まさしく光合成なんかもああいうものを自己組織化で人間がわざわざ作る必要があるのかという気はしてるんですけどね。

○と仰るのは？ ■だから、もっと効率のいい太陽電池みたいなものができちゃえば、それでいいじゃないのっていう感じですね。それにナノテクがどう使われるのかというのは、まだよくわからないんですけれども、バイオなり生物そのもののメカニズムをまねしたり複製する必要は、必ずしもないと思っています。

○うん、確かにそれはその通りですが。生物よりも効率がよいものができれば、確かにその通りですね。

[25: カーボンナノチューブは難しい]

○ぜんぜん話は変わりますが、今、こちらの研究室では、院生の方やポスドクの方は、いらっしゃるんですか。

■はい。私のところには今、学生は来ていないんですけど、科学技術振興事業団ですね、ＪＳＴ（http://www.jst.go.jp/）の「重点研究支援協力員事業」（http://www.jst.go.jp/koryu/csspr/index-j.html）というので3人来ていて、電極を作ったりとか、カーボンナノチューブのマニピュレーションとかをやってもらって非常に助かってます。STMの針の先にカーボンナノチューブを張り付けるんですよ。あとはNEDOフェローですね。合成とカーボンナノチューブを研究している人がいます。

○STMの針の先にカーボンナノチューブを張り付けてるところって、なんか細かい毛が生えているみたいですね。

■そうですね。SEMの中でマニュピュレーションしながらやるんです。今使っているのはマルチウォールなのでSEMで見えるんです。STMのプローブをより尖らせると、もっと細かいものが見えるんじゃないのということで、プローブ電極の先に貼り付けて細くしてやるわけです。
　私としてはもうちょっとベーシックなところに興味があって、特にトランスポート、電子的な物性です。
　よくやられているのは、ナノ電極を作っておいてカーボンナノチューブ橋渡しをするわけなんですけれども、まあ、これでも、STM構成でも一応、バリスティック伝導とか、そんなのが見えるんじゃないかと思っているんです。
　でも、バリスティック伝導自体なかなか観測できないんですよ、実は（笑）。

○どうしてですか。

■ナノチューブ、理論的にはバリスティック伝導だといわれているんですけれども、測ってみるとグラファイト的なI-V特性が現れたりします。

○それは違うものが付いていたということですか。

■うん、かもしれないですね。

○そもそもカーボンナノチューブをくっつけるときのコンタミとか、そういう可能性もあるんですか。

■ありますね。それもなるべく少なくするような、加熱しながらやっているんですけどね。

○加熱すると、そういう無駄なものは飛ぶ？

■飛びますね。

○しかし、本当に毛がはえてるみたいだなあ。波平の頭みたい（笑）。

■そうですね（笑）。

○カーボンナノチューブのほうも研究は……？

■一応、STMとのからみで手は出してます。ただ、他のアプリケーション、特に製品とか、そういう方向になると、まだ難しいですね、カーボンナノチューブは。

○とおっしゃるのは？

■さっき分子は均一なものができるという話をしたんですけど、カーボンナノチューブは逆にできないんですよ。

○均一にならないということですか。

■ならないですね。直径とカイラリティ（螺旋度、巻き具合）の制御というのが一番のネックになってますね。
http://flex.ee.uec.ac.jp/home/staff/rsaito/doc/http/Kaisetu/fuller99/node5.html それがクリアされないと、特に電子部品としての可能性がかなり制限されちゃうしね。
　それで、リーバーたちは見切りを付けて、半導体ナノチューブ、ナノロッドに走っているわけなんですけどね。

○これは難しいと？

■今のところできてないですね（笑）。多くの研究者がカイラリティの制御にチャレンジしていると思います。

○巻き性によって半導体になったり金属になったりするというやつですよね。

■ええ、あれはもう確率の問題で、3分の1とかね。

○じゃあ、あれは、やっぱり取りあえず作っておいて、一個一個調べて、これは通るとか、違うとかいう感じでやっているわけなんですか。

■そうです。FETはできるんですけどね。あとIBMのやってるのは、マルチウォールのカーボンナノチューブを作っておいて焼き切るんですね。

○周りを？

■うん、周りを焼き切って、それでメタリックのところが取れて半導体が残るとか、そういう工夫はしてますね。

○このメタリックの部分だけ焼き切るというものができるということですか。

■彼らはやってます。我々のところはやってないんですけど。その辺が、FETにしようとすると一番苦労するところだと思います。

○わかりました。

■大体、仕事の内容はこんなところなんです。

[26: 分子が綺麗に並んでるのを見るのは気持ちがいい]

○水谷さんは、ナノテクの研究をやっていて何が一番おもしろいですか。どこが一番のポイントですか。

■やっぱり、STMで測定しているときは、原子・分子が見えるのが面白いですよ。分子が綺麗に並んでるのを見るのは気持ちがいいです。
　実験をやっているときは、一番は面白いのは、データが出るときですね（笑）。FETの実験でも、あれも正月の3日にやった実験なんですが（笑）、0.1％とかいうのを何十個も作ってようやく出たデータなんです。

○最初に原子分子を見たときは、どういう感じだったんですか。

■うーん、最初はですね……。コンピュータ使ってなかったですからね。単にスキャンして、ストレージオシロってありますよね。普通のオシロスコープって輝点が走って残像で見ているだけなんですけど、非常にゆっくりスキャンしても、点のままじゃなくて、輝度が線状に残る奴があるんです。あれを使って見ていたんです。ストレージオシロで同じ形の波形が何回も出てくる。「これ、きっとそうだね」という話になってね。
　当時のリーダーだった小野さんの奥さんにお話を聞いたんですが、小野さんは帰宅されたとき子供のようにはしゃいで喜んでおられたそうです。

○へー、なるほどー。

■STMの開発の話だとIBMの連中は、最初XYプロッターで記録していたんですよ。

○え、そうだったんですか？

■そうだったんです。XYプロッターで線を書いて、それをコピーして、切り取って、立てて、それを斜めから写真撮って、論文に載せたんです。

○ああ、地質図の断面図から立体図を作るやり方と同じですね。最初はみんなそうやってやってたんですねえ。

■そうそう。コンピュータで絵がでるようになったのは、その次の世代なんですよ。

○いやはや、やっぱりみんな、そんなふうに苦労している時代があるもんなんですねえ。
　分かりました。
　本日はどうも、ありがとうございました。

【2002/06/07　産業技術総合研究所にて】

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＊次号からは宇宙生物学の研究者、黒谷明美氏のインタビューをお送りします。

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http://www.mainichi.co.jp/digital/solution/archive/200211/13/3.html

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◇Nature BioNeews　脳 ：腹時計はほんとうにある？ 　動物の体内時計は明暗の周期によるものだけではないらしい
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http://www.zdnet.co.jp/broadband/0211/11/xjrb_06.html

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http://ascii24.com/news/i/topi/article/2002/11/13/639915-000.html

◇日経B2O　愛称は「リニモ」、世界初の磁気浮上式リニア公開
http://b2o.nikkei.co.jp/contents/news10/evening/20021112d1gi00u212.cfm

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http://b2o.nikkei.co.jp/contents/news10/afternoon/20021111e3mi007111.cfm

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