表面物質の電子状態の温度可変走査トンネル顕微鏡による研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07454061
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 小森 文夫 東京大学, 物性研究所, 助教授 (60170388)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 服部 賢 東京大学, 物性研究所, 助手 (00222216)
• Keywords: 表面合金 / 超伝導 / 走査トンネル分光 / 極低温走査トンネル顕微鏡

Research Abstract

本年度は、引続いて超高真空温度可変走査トンネル顕微鏡の作製を継続した。消耗品により試料加熱装置,低速電子回折/オージェ電子分光装置の低温マニュピレーター、真空排気制御装置、アルゴン・酸素ガスラインなどを作製し、これに取り付けた。備品の直流電源により試料を直流電流加熱して試料表面の清浄化し、低温での低速電子回折/オージェ電子分光の試験を行った。この装置に取り付ける走査トンネル顕微鏡本体の製作を進め大気中での試験を行った。また、走査トンネル顕微鏡回路の試験のために、室温の走査トンネル顕微鏡を用いて、連続レーザー光を照射中のシリコン表面の観察を行った。光の強度の微分に比例する電流微分信号像を観測し、表面吸着種による信号の違いを探索した。
極低温走査トンネル顕微鏡は、4.5Tまでの磁場中での顕微鏡観察やトンネル分光ができるように改良した。150度Cまでベ-キングが可能な超伝導磁石を液体ヘリウム槽に装着し、実験を行っている。極低温磁場中でも原子像が得られ、トンネル分光も磁場ない場合と同様の信号のノズル比で測定できる。この改良した極低温走査トンネル顕微鏡では、超伝導の兆候を見出している銀吸着ゲルマニウム(001)面の磁場中のトンネル分光と、層状超伝導物質であるNbSe2を調べた。銀吸着ゲルマニウム(001)面では、磁場中でも探針と表面との距離に依存しない非線形なトンネルスペクトルを得た。NbSe2では、不純物相の存在を確認し、その境界附近のトンネル分光を行なって、境界での超伝導近接効果を明らかにした。また、鉄を蒸着したNbSe2表面での超伝導破壊効果も測定している。

Research Products

• [Publications] K.Hattori: "LT-STM/STS Study of Ag/Ge(100) Surfaces:Growth, Coulomb Blockade and Superconductivity" Surf.Sci.357-358. 361-365 (1996)
• [Publications] K.Hattori: "Development of UHV-STM/STS at 2K" Thin Solid Films. 281-282. 644-646 (1996)
• [Publications] K.Hattori: "Search for Superconductivity of Ag/Ge(100) Surfaces Alloy with UHV-LT-STM/STS" Czechoslovak J.Phys.46 Suppl.S2. 709-710 (1996)
• [Publications] F.Komori: "New Superstructure on the Surface of 2H-NbSe_2 and Tunneling Spectra at 4.2 K" J.Phys.Soc.Jpn.66(印刷中). ♯2 (1997)