2009 Fiscal Year Annual Research Report
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21244048
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
小森 文夫 The University of Tokyo, 物性研究所, 教授 (60170388)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中辻 寛 東京大学, 物性研究所, 助教 (80311629)
田中 悟 九州大学, 工学系研究科, 教授 (80281640)
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| Keywords | グラフェン / スピン分裂 / 電子励起 / 光電子分光 / 走査トンネル顕微鏡 |
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| Research Abstract |
SiC上のグラフェンおよび金とスズが吸着したGe表面を対象に、電子状態ダイナミクスと原子移動ダイナミクスを調べるための研究を始めた。研究協力者とともに、フェムト秒時間分解角度分解・内殻光電子分光装置の整備を行なった。パルス幅30fsec,3eVと60eVの高調波によるポンプープローブ光電子分光測定装置を共同で作製している。また、その装置に取り付けた超高真空試料準備容器でSn/Ge(111)表面を作成した。新規に超高真空極低温走査トンネル顕微鏡(STM)を組み立て、超高真空試料準備容器でSiC上のグラフェンや金やスズが吸着したGe表面が作成できるように部品を作製し取り付けた。SiC上のグラフェンについては、微斜面基板を用いた試料作成めための温度と雰囲気を最適化することにより、グラフェン層数が4mm四方で均一な試料を作製することに成功した。さらに、既設光電子分光装置を用いてパイ電子バンドの形状と光電子スペクトル線幅を測定し、基板ステップの上にある曲率のある単層グラフェンにおける散乱がフェルミエネルギー付近のパイ電子寿命を決めていることがわかった。また、パイ電子のレプリカ信号を検出し、その線幅がもとのバンドを同じであることから格子間隔の約2倍周期のポテンシャル変調があることがわかった。既設STMを用いて、Au/Ge(001),Au/Ge(111)およびSn/Ge(111)表面を観察し、欠陥の少ない表面を作製する方法を確立した。金吸着表面のSTM像からはこれまで報告された構造モデルとは矛盾する結果を得ており、その構造を検討している。さらに既設光電子分光装置により、どちらの表面も金属電子状態は2次元的であることを明らかにした。Ge(001)についてトンネル電子励起ダイナミックスを理論の共同研発者と検討し、タイマーのロッキングモードとパイ電子系との結合が重要であることを明らかにした。
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