2014 Fiscal Year Annual Research Report
走査型プローブ顕微鏡による２物体接近時のトンネル障壁崩壊に伴う力と電流変化の解析
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24340068
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
新井 豊子 金沢大学, 数物科学系, 教授 (20250235)
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2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 表面・界面 / 走査型プローブ顕微鏡 / トンネル電流 / 相互作用力 / エネルギー散逸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. Bias nc-AFM/Sを基とした力・電流・エネルギー散逸等の高感度同時計測システムの構築
力センサーとして、市販の音叉型水晶振動子を用いる。腕時計用の音叉型水晶振動子は、非常に安価に入手でき、nc-AFM用の力センサーとして応用されてきている。最も広くnc-AFM用力センサーとして利用されている音叉型水晶振動子はバネ定数が約1800 N/mのものであるが、国内メーカから500 N/mの音叉型水晶振動子の提供を受け、従来よりも力感度を3倍程度向上できた。また、音叉型水晶振動子の変位検出用電流アンプの差動入力直前に2 pF程度のコンデンサを挿入することで、ノイズフロアを低減した。探針として市販のシリコンカンチレバー・探針部分を音叉型水晶振動子に接着し、探針とした。
2．配位結合・水素結合の解析
Si(111)7x7再構成表面に、微量の原子状水素およびアンモニアガスを吸着させて試料とした。アンモニアガスは初期吸着ではSiアドアトムまたはレストアトムに吸着し、NH2とHに解離吸着する。探針は清浄Siと水素終端Si探針を作製した。清浄Si探針と清浄Siアドアトム、NH2/Si、H/Si間の距離に対する周波数シフト、電流、エネルギー散逸を測定した。最大引力はSi>H>NH2の順で大きいことを見いだした。水素終端Si探針を用いた場合、トンネル電流が検出限界以下から、電流の増加とともに、エネルギー散逸が減少する現象を見いだした。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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