1993 Fiscal Year Annual Research Report
走査トンネル分光法による導電性有機錯体薄膜の相転移に関する研究
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04650007
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| Research Institution | HIROSHIMA UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
吉村 雅満 広島大学, 工学部, 助教授 (40220743)
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| Keywords | 走査トンネル顕微鏡 / トンネル分光 / TTF-TCNQ / 有機薄膜 / 相転移 / 電荷移動錯体 |
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| Research Abstract |
本年度は,走査トンネル顕微鏡/分光法(STM/STS)を用いておもに導電性有機薄膜TTF-TCNQ膜の電子構造を観察した.また,以下に述べるように有機薄膜を観察する上での測定の問題点なども明らかになった.
(1)測定上の問題点---蒸気圧の問題から,3x10^<-10>torrの超高真空に試料を導入すると約一桁真空度が悪くなり,さらに,長時間放置すると薄膜試料が蒸発しなくなってしまった.これらの結果を踏まえて,薄膜の厚さは厚いもの,室温測定後はただちに冷却し蒸発をできるだけ抑えることが必要であった.また,極低温に冷却すると熱応力の影響からか薄膜が下地のマイカ基板からはがれ試料との電気的な導通がとれなくなる現象も観察され,これに対処するためマイカ上に金を蒸着しその上に薄膜を形成した.この試料においてエピタキシャルに薄膜が成長していることは以下の測定結果から確かめられた.
(2)測定結果---室温STM測定において,TCNQ分子の3つの輝点とTTF分子の1つの輝点が二次元的に規則正しく配列しているのがトンネル電圧200mVで安定に観察された.この配列様式は,大気中で測定された薄膜表面と同様である.さらに,トンネル分光を画像取り込みと同時に行ったところ測定ポイントのほとんどで金属的な特性が得られた.液体窒素温度ではTTF-TCNQの絶縁体相転移温度53Kに近いためか測定が不安定となり,金属的な相と非金属的な相が共存していることがSTSより確かめられた.さらに10Kまで温度を冷却すると非金属的な相が支配的となった.低温のいづれの場合も測定電圧を1Vと高く設定することでSTM像が観察できた.像の詳細,解釈については現在検討中である.
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[Publications] M.Yoshimura: "STM study of Organic thin films of BEDT-TTF iodide" Applied Surface Science. 60/61. 317-320 (1992)
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[Publications] 河津 璋: "走査型プローブ顕微鏡による有機伝導体薄膜の表面観察" 応用物理. 61. 1048-1052 (1992)
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[Publications] K.Nakajima: "Observation of thin film of one-dimensional organic conductor TTF-TCNQ by means of atomic force microscopy" Applied Physics Letters. 62. 1892-1894 (1993)
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[Publications] 重川秀実: "有機材料のSTM" 日本結晶学会誌. 35. 126-134 (1993)
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[Publications] 河津 璋: "導電性有機材料の観察・評価" 有機分子のSTM/AFM(共立出版). 101-123 (1993)
