ナノスケール局所光電子スペクトル空間マッピング装置の試作

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09554015
• Research Institution: Kyushu Institute of Technology
• Principal Investigator: 西谷 龍介 九州工業大学, 情報工学部, 助教授 (50167566)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西垣 敏 九州工業大学, 工学部, 教授 (60126943) ; 丸野 茂光 三菱電機, 先端技術研究所, 主幹
• Keywords: STM / 光電子分光 / 局所光電子放出 / トンネル発光 / 局所物性 / 微粒子 / 表面プラズモン / ナノスケール

Research Abstract

本年度は,昨年度に引続き局所光電子分光を行うための装置の製作および金属微粒子を凝集するための基礎研究として2次元自己集積過程の研究を行った。
本研究では、局所光電子の測定を、STM(走査型トンネル顕微鏡)の探針で行う。これまでの研究により自作した超高真空対応型トンネル発光分析装置を改良し、超高真空装置に組み込み、紫外光を光源とする光電子放出をSTM探針先端領域で生じさせ、STM像とSTM探針近傍での光電子スペクトルが同時に測定可能な装置を製作した。また、光電子電流はピコアンペア程度の微小電流なので、これを検出するための微小電流測定器を製作した。
巨大磁気抵抗効果を示す磁気多層膜を測定するために、高融点金属の蒸着が可能な電子ビーム蒸着装置を組み込んだ試料作製装置を製作した。また、作製した試料およびSTMの探針を空気に曝さずに測定室に搬送するための搬送装置を製作した。
磁性金属微粒子の2次元配列を実現するための基礎研究として、2次元自己集積過程の研究を行った。2種類の液体界面に浮かばせた高分子物体の凝集過程およびその構造を、物体の間の相互作用の強さ異方性を変えて観察した。この相互作用は2次元のクーロン相互作用と同じ性質を示し、相互作用が長距離力である効果が凝集結果に観察された。周期的構造を形成するためには、第二隣接以上の物体間の相互作用の強さを小さくすることが必要である事が示された。発光スペクトルに依存した発光像を測定できるようになった。

Research Products

• [Publications] R.Nishitani: "A study of metal films using a spectrally resolved photon map obtained by spectrum mapping measurements of STM-induced light" Appl.Phys.A. 66. S139-S143 (1998)
• [Publications] 西谷龍介: "真空中及び液体中のトンネル発光スペクトル空間マッピング" Technical report of IEICE. OME98-82. 77-84 (1998)
• [Publications] R.Nishitani: "STM induced photon emission at liquid-solid inteface" Surface Science. in press. (1999)