| Project/Area Number |
21920021
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
工学Ⅱ-A(電気・電子系)
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
松山 英治 University of Tsukuba, 数理物質科学等技術室, 技術専門職員
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| Project Period (FY) |
2009
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2009)
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| Budget Amount *help |
¥520,000 (Direct Cost: ¥520,000)
Fiscal Year 2009: ¥520,000 (Direct Cost: ¥520,000)
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| Keywords | 走査プローブトンネル顕微鏡(STM) / 光ビート / ヘテロダイン |
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| Research Abstract |
実施内容
局所量子振動により生起する、微弱な量子電磁波計測を走査プローブトンネル顕微鏡(STM)で行った。試料表面の集団電子団を振動励起するため、波長λ1、λ二つの電磁波を試料表面へ注入し表面プラズモンに変調を加えた、STMトンネル電流が表面電子団の振動を混合する事で生起する差周波数の検出を探針により試みた、又2本のレーザ光の波長を接近させた光ビートを作成し精密に試料と針の間に照射する機構をSTMに取り付け表面構造に応じた集団電子団の変調を光・マイクロ波の混合照射条件を整合させ表面プラズモン振動の共鳴条件を探る準備を整えた。
結果
(1)HOPGを用い、バイアス±300mVの範囲でトンネル電流±15nAにわたるI/Vの非線形特性を取得した。
(2)HOPGを用い、トンネルコンデションのSTMに6KHzと9KHzの振動を重畳したところ、3KHzにビート信号を確認した、針がトンネルコンデションから離れると3Khzの信号は消失し重畳する、片方の信号がOFFの時もビート信号は消失する事を確認した。
(3)電磁波である2つの波長のマイクロ波を(光として1GHz付近)サンプルに注入し、探針から差周波数の信号を確認し、片方の信号がOFFの時ビート信号は消失する、針がトンネルコンデションより遠ざかると信号は大きく減衰する事を確認した。
意義・重要性・今後
計測結果(1)、(2)、(3)より、試料表面電子団を重畳信号が変調し、トンネル電流の非線形性がプラズモン振動を混合するヘテロダイン混合が生起したものと推察する結果が得られ、STM探針による差周波数の観測結果から、プラズモン変調を活用した、ヘテロダインビートをプローブとする量子電磁波計測技術構築を示唆する重要な知見が得られた。さらにマイクロ波・光混合照射と熱振動を低減した実験を行い表面プラズモン共鳴条件につながるデータの取得を行う。
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