2005 Fiscal Year Annual Research Report
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17204025
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
谷村 克己 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (00135328)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 慎一郎 大阪大学, 産業科学研究所, 助教授 (00227141)
金崎 順一 大阪大学, 産業科学研究所, 助教授 (80204535)
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| Keywords | 半導体表面 / 光誘起相転移 / フェムト秒時間分解分光 / 2光子光電子分光 / 低エネルギー電子線 / 走査型トンネル顕微鏡 / 低次元系 |
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| Research Abstract |
本研究においては、多重安定性を内包する擬二次元凝縮相としての半導体再構成表面における電子励起状態が示す新規な物性現象を、
(1)走査型プローブ顕微鏡による原子レベルの超空間分解手法
(2)フェムト秒レーザー分光法による超短時間分解手法、
の時間・空間極限実験手法を有機的に結合させて研究し、半導体表面における励起物性を原子レベルでの構造に関する直接的知見に基づき、フェムト秒時間領域での超高速動力学を、微視的・統一的に解明する事、そして、その基礎的知見を、今までにない表面新構造相の創製へと発展させることを目的としている。
研究初年度においては、(1)フェムト秒2光子光電子分光法を用いて半導体表面における超高速のキャリアー動力学の研究、(2)高分解低エネルギー電子線励起による表面構造不安定性の研究、(3)フェムト秒レーザー励起による表面新物質相創製の研究、を中心に研究を展開した。以下に、主要な成果を列記する。
1)Si(001)-(2x1)、Si(111)-(7x7)を対象に、世界に先駆けて、励起レーザー波長可変性を有する実験装置を構築し、半導体表面における励起電子の動力学が、励起波長および強度に著しく依存して変化する事を明らかにした。その成果は、すでに学術論文として発表すると共に、国際会議においても報告し、現在2報の論文を投稿中である。
2)結晶内および表面に、縦波集団励起を誘起可能な50eV以下の低エネルギー高分解電子線を表面励起源として新たに採用し、表面プラズモン励起による構造不安定性の発現を、新たに発見した。この成果はすでに学術論文として発表済みである。
3)グラファイト表面をフェムト秒光パルスで励起し、3次元的凝縮様式であるsp3結合による新奇な凝縮相の創製に成功した。この誘起構造は、熱力学的に創製されるダイヤモンドではなく、光励起に固有な新奇構造相である。この成果を国際会議で報告すると共に、現在論文を投稿中である。
来年度においては、これらの研究を発展させると共に、低温STMを用いて新たな研究を開始する。
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