2006 Fiscal Year Annual Research Report
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17069006
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
川合 真紀 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (70177640)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高木 紀明 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 助教授 (50252416)
白木 将 東京大学, 大学院工学系研究科, 助手 (80342799)
金 有珠 理化学研究所, 表面科学研究室, 研究員 (50373296)
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| Keywords | 走査トンネル顕微鏡 / 走査トンネル分光 / 非弾性トンネル分光 / 単結晶表面 / 吸着 / 非調和カップリング / 電子格子相互作用 / 表面拡散 |
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| Research Abstract |
極低温走査トンネル顕微鏡を使ってトンネル電子注入による単一分子のホッピング過程を詳細に調べた。
(1)Cu(110)表面におけるCOホッピングについて、注入するトンネル電子のエネルギーをCOの伸縮振動エネルギーに相当する300meVに固定し、ホッピング確率の基板温度依存性を測定した。35Kを境に、高温側では熱励起によりホッピング、低温領域では電子注入によるホッピングが優先的に起きていることがわかった。また、4Kでは、ホッピングは起こらなかった。以上の結果から、電子注入によるホッピングは、CO分子の束縛並進振動・束縛回転運動が熱励起されていること、CO伸縮振動とこれらの低エネルギーの振動・回転モードが非調和カップリングしていることが、必須であることが明らかとなった。さらに、非調和カップリングをパラメータとするモデル計算を行い実験と比較検討した。
(2)Pt(111)表面における水分子の振動エネルギーとトンネル電子注入によるホッピング確率の相関を詳細に調べ、水の振動スペクトルと比較した。非弾性トンネルスペクトルには、水分子の基準振動による構造が観測されないため、トンネル電子による振動励起が起きているかどうかは不明である。一方、ホッピング確率を注入するトンネル電子のエネルギーの関数として測定すると、振動エネルギーに相当する値を閾値としてホッピング確率が大きく変化することがわかった。このことは、ホッピング確率を調べることで振動励起が起きているかどうかを調べることができる、即ち、ホッピング確率を使った振動分光の可能性を示唆している。
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