1990 Fiscal Year Annual Research Report
マイクロクラスタ-の二次元配列とその電子物性の解析
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01460025
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
粕谷 厚生 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (10005986)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 芳朗 石巻専修大学, 理工学部, 助教授 (90101154)
仁科 雄一郎 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (90005851)
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| Keywords | 微粒子 / マイクロクラスタ- / 吸着 / レ-ザ-蒸発 |
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| Research Abstract |
数個乃至数百個程度の原子(又は分子)の集合体よりなるマイクロクラスタ-(極超微粒子)は、原子単体の状態、またはそれらが無限に規則的に配列した固体の状態の何れとも異なる物質である。その物理・化学的諸性質は構成粒子の総数(サイズ)に著しく依存することが最近の研究で明らかになった。本研究ではサイズの揃ったマイクロクラスタ-を種々の化学活性度を持つ物質表面上に配列(吸着)させた二次元的マイクロクラスタ-集合体試料を作成する。このクラスタ-集合体はミクロとマクロの中間状態にある未知の物質凝縮相であり、クラスタ-間の相互作用及び干渉効果による新しい物性と表面化学的特性を示すと期待される。
本研究では1)原料試料を熱、或はレ-ザ-蒸発(アブレ-ション)により、マイクロクラスタ-として単結晶基板表面に吸着させ、2)その吸着状態を走査トンネル顕微鏡で観察し、3)更にマイクロクラスタ-を基板上に規則正しく配列させることを試み、そのための最適条件を調べた。具体的には、IV属、及びV属、VI属元素試料を真空中で熱蒸発またはエキシマ-レ-ザ-によるアブレ-ションで気化させ、黒鉛(HOPG)基板上にマイクロクラスタ-として吸着させた試料を作成して測定を行った。試料としてIV属では炭素、V属ではSb、VI属ではBiで直径数ナノメ-タ-のクラスタ-が同じく数ナノメ-タ-の間隔で1次元或は2次元に並んだマイクロクラスタ-格子を作成することが出来た。これらの試料についてSTM像を観察した。また、探針と試料間のトンネル電位を変化させたとSTM像を観察して、その電子状態を解析した。
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[Publications] 粕谷 厚生,仁科 雄一郎: "Nanosecoed emission spectra in μm space of Siparticles spultered by laser ittadiation" Zeitshrift fu^^¨r Physik D. 12. 493-496 (1989)
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[Publications] 粕谷 厚生,仁科 雄一郎: "Space/Time Resolved Analysis In μm /nsec Scale of Laser BeamーSolid Surface Interaction In Group IU Elements" Materials Research Society Symposia Proceedings. 129. 365-370 (1989)
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[Publications] 粕谷 厚生,仁科 雄一郎: "Space/Time Resolued Spectroscopic Analysis on High Power LaserーMaterials Interaction" High Temperature Science. (1990)
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[Publications] 粕谷 厚生,仁科 雄一郎: "マイクロクラスタ-の具体的作成法" 日本物理学会誌. 44. 231-234 (1989)
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[Publications] 粕谷 厚生,仁科 雄一郎: "Ejection,Excitation and Decomposition of large cluders from the surfce of group II,III ad IV elements by excimer lasor Excitation" Zeitschriff fu^^¨r Physik D. (1991)
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[Publications] 二谷 龍介,粕谷 厚生,久保田 栄,仁科 雄一郎: "STM Obeseruition of Au fineーparti Cles on Graphite" Zeitschrift fu^^¨r Physik D. (1991)
