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エネルギーフィルター電界放射顕微鏡による表面吸着電子状態解析の試み

研究課題

研究課題/領域番号 11875009
研究種目

萌芽的研究

配分区分補助金
研究分野 表面界面物性
研究機関北陸先端科学技術大学院大学

研究代表者

富取 正彦  北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 助教授 (10188790)

研究分担者 新井 豊子  北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 助手 (20250235)
研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2000年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1999年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード電界放射 / 針状試料 / トンネル過程 / 共鳴トンネル過程 / 非弾性トンネル過程 / エネルギーフィルター / 表面電子状態 / 分子吸着
研究概要

本研究の目的は、阻止型エネルギーフィルターを利用することによって、針状試料先端から電界放射される電子の放射パターンをエネルギー選択しながら拡大投映できる電界放射顕微鏡(FEM)-エネルギーフィルターFEM(EF-FEM)-を構築することである.電界放出電子のエネルギーを分解能よくフィルター制限してFEM像を観察することができれば、針先端の吸着原子・分子から共鳴・非弾性トンネル過程で電界放出されるエネルギー的に特徴をもった電子放射パターンを選択的に観察できる.
今年度は、エネルギーフィルター投映用に用いる汎用LEED/Auger分析器を稼働させ、また、試料ステージを完成させ、電界放射パターンを観察した.そのとき、LEED/Auger装置の放電が起こり、実験を遂行する上での耐電圧に問題があることが判明した.そこで、電源の改造に着手したが、現在も改良・テスト中である.一方、電界放射を利用した拡大投影法で、銅のメッシュに載せたプラスミドDNAの観察をおこなった.倍率10000倍程度の分解能をもつ像を観察することができた.銅のメッシュを構成する細線に絡みついている粒子状の物体と、1μm以下の突起を明瞭に捉えた.この手法では、電界放射針に試料である銅メッシュを近づけて、電子の影絵を観察する.従って、倍率は、針の曲率、針と試料の距離で決まる.このようにして散乱された電子のエネルギーを分析して、非弾性散乱エネルギー像を捉えれば、本研究手法が有効に生かされることになる.また、原子間力顕微鏡(AFM)用Si探針の先端に銅メッシュを近づけて、上記と同様に透過FEM投影像を観察し、その先端の形状、電子状態を評価した.複雑な構造をもつAFM探針を評価する上で有効であることを示した.

報告書

(2件)
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (1件)

  • [文献書誌] T.Arai: "AFM tip sharpening and evaluation by electric field confinement using a metal grid approached to the tip"J.Vac.Sci.Technol.. B18. 648-652 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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