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ビスマス超薄膜の表面状態におけるスピン偏極伝導の測定

研究課題

研究課題/領域番号 12J10290
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 物性Ⅱ(磁性・金属・低温)(実験)
研究機関東京大学

研究代表者

東野 剛之  東京大学, 大学院理学系研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2012 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード金 / 電気伝導 / 異方性 / 擬1次元 / フラクタル
研究概要

Si(110)-2×5-Auは金原子がSi(110)表面上に鎖状に並んだ構造を持っている。他の擬1次元金属表面の系と比べて原子鎖間の距離が広いため鎖間の相互作用が弱い事が期待される。実際角度分解光電子分光からも原子鎖に垂直方向の分散はほとんどなく、擬1次元金属的な電子状態を持つ事が報告されている。そのため他の擬1次元系よりもより強い1次元性を示す事が期待される。
そこでSi(110)2×5-Auについて様々な端子の配置で電気伝導測定を行った。RHEEDによる回折像から比較的試料の質が悪いと考えられる試料においては、直線4端子法では探針の間隔依存性がなく、端子を配置する向きによる抵抗値の異方性がない事が分かった。この結果は過去の研究で測定されたSi(111)-4×1-Inなどと同様に異方的な2次元系と解釈する事ができる事が分かった。正方4端子法により原子鎖に平行な方向と垂直な方向の電気伝導度の異方性を測定する事に成功した。正方形を回転させる事で原子鎖に平行方向と垂直方向で電気伝導度に3.8倍の異方性がある事が分かった。一方、RHEEDによる回折スポットが明瞭であり質の良い試料においては、直線4端子法で測定した抵抗値に異方性が見出せる点や抵抗値が端子の間隔に依存する点で過去に研究されてきた系とは明確に異なる振る舞いを示す事が分かった。さらに探針間隔を100μm程度以下にすると探針間隔を狭める事で抵抗値も小さくなる振る舞いが観察できた。これはSi(110)-2×5-Auの持つ強い1次元性を反映した結果だと考えらえる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度が最終年度である。
Si(110)-5×2-Auにおける電気伝導度の異方性の検出に成功した。
探針の間隔が狭い時に系の1次元性によるものと考えられる振る舞いの検出に成功した。

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] In situ transport measurements on ultrathin Bi (111) films using a magnetic tip : Possible detection of current-ind uced spin polarization in the surface states2013

    • 著者名/発表者名
      T. Tono, T. Hirahara, S. Hasegawa
    • 雑誌名

      New Journal of Physics

      巻: 15 号: 10 ページ: 105018-105018

    • DOI

      10.1088/1367-2630/15/10/105018

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Measurements of non-integer dimensional transports in Si(110)-2x5 Au2012

    • 著者名/発表者名
      T. Tono,
    • 学会等名
      The 10th Japan-Russia Seminar on Semiconductor Surfaces
    • 発表場所
      Univ. of Tokyo (東京都)
    • 年月日
      2012-09-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Si(110)2×5-Auにおける非整数次元伝導の測定2012

    • 著者名/発表者名
      東野剛之, 上田洋一, 平原徹, 長谷川修司
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学(神奈川県)
    • 年月日
      2012-09-18
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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