2001 Fiscal Year Annual Research Report
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11222201
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
前田 康二 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (10107443)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伴野 達也 東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (70189736)
藤原 猛夫 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90011113)
目良 裕 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (40219960)
北島 正弘 物質材料機構, グループリーダー(研究職)
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| Keywords | 走査トンネル顕微鏡 / 電子励起 / 表面拡散 / Si-Cl系 / アモルファースカーボン / グラファイト / フラーレン / 重合解離 |
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| Research Abstract |
本年度は、以下のことが分かった。
Si(001)-(2×1)表面上のCl:電流がトンネル注入される表面バンドの結晶学的異方性に従って、注入効果が空間的に異方的に広がることが明らかになった。昨年度までに明らかになったSi(111)-(7×7)面で表面バンドに沿う広がり効果が一般的な現象であることが示された。
C_<60>膜の電子注入による重合と解離:HOPG基板に堆積したC_<60>結晶膜に対してSTM探針から電子注入を行うと誘起されるクラスタ重合現象について、バイアス電圧依存性とトンネル電流依存性を系統的に測定した結果、サンプルバイアス+2V以上で効果が起こり始め、また重合速度はトンネル電流に比例することが分かった。また、重合したクラスタが電子注入によって解離する現象が初めて見出され、解離速度もトンネル電流に比例することが明らかになった。さらに解離はクラスタ間隔が広いと起こりやすいことが分かった。また、注入効果が注入点から空間的に広がる現象は、クラスタ間隔が広いと抑制されることが明らかになった。これらの現象は、C_<60>結晶の3次元バンドに注入された電子が、特定のC_<60>分子に局在し、電子付与に伴って(2+2)環化付加重合およびその逆過程が誘起されるというモデルで説明可能である。
tetrahedral amorphous Carbon(ta-C)膜のSTM探針プロービングによるナノパターニング:ナノスケールでパターニングされた平面電子エミッターを試作することを試みた。ta-C膜をSTM探針でプロービングすると起こる顕著な像変化が、原子状水素による表面処理により著しく抑制されることを見出した。水素による安定化処理をしない試料表面は経時変化によりグラファイト化し、昨年度見出したグライファイトでの同様な現象が起こるためと解釈できる。また、水素により安定化した表面に対しSTM探針に10Vの電圧を加えると、数nmサイズの領域が形成されることを見出した。走査トンネル分光測定の結果は局所的なグラファイト化を示し、プローブ励起によるナノパターニングが可能であることが分かった。
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[Publications] A.Hida et al.: "Photoabsorption Spectroscopy on Nanometer Scale by Scanning Tunneling Microscopy"Solid State Phenomena. 78-79. 419-424 (2001)
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[Publications] Y.Nakamura et al.: "Diffusion of Chlorine Atoms on Si (111)-(7×7) Surface Enhanced by Electron Injection from Scanning Tunneling Microscope Tips"Surf. Sci.. 487. 127-134 (2001)
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[Publications] A.Hida et al.: "Nanometer Scale Measurements of Photoabsorption Spectra of Individual Defects in Semiconductors"Appl. Phys. Lett.. 78・21. 3190-3192 (2001)
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[Publications] T.Meguro et al.: "Creation of Nanodiamonds by Single Impacts of Highly Charged Ions upon Graphite"Appl. Phys. Lett.. 79・23. 3866-3868 (2001)
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[Publications] Y.Nakamura et al.: "Chlorine Atom Diffusion on Si (111)-(7×7) Surface Enhanced by Hole Injection from Scanning Tunneling Microscope Tips"Surf. Sci.. 497. 166-170 (2002)
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[Publications] O.Tonomura et al.: "Structural Change of Radiation Defects in Graphite Crystals induced by STM Probing"Appl. Phys. A. 74. 311-316 (2002)
