無機物ナノチューブの電子輸走現象

• 研究課題/領域番号: 14740196
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 稲垣 克彦 北大, 工学(系)研究科(研究院), 助手 (60301933)
• 研究期間 (年度): 2002 – 2003
• 研究課題ステータス: 完了 (2003年度)
• 配分額: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円); 2003年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円); 2002年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
• キーワード: 無磯物ナノチューブ / 原子間力顕微鏡 / 電子輸送現象 / NbSe2 / 電子ビームリソグラフィ

研究概要

無機物ナノチューブの電子輸送特性を調べるために、次の予備実験を行った。
1)伝導性カンチレバーを用いた原子間力顕微鏡によって試料の電流電圧特性を測定する装置の開発および極低温環境において適している伝導性コート材料の探索を行った。その結果、市販の白金薄膜つきのカンチレバーを用いることでテスト試料のカーボンナノチューブおよびバルクNbSe2単結晶において電流電圧測定が可能であることがわかった。しかし、後者については試料表面に絶縁層が形成されているためにカンチレバーに加える力を1000N程度まで増加させなければ伝導が得られないことが判明した。また、極低温環境においてRFスパッタ法で作成した伝導性カンチレバーの有効性を検討した。
2)電子ビームリソグラフィーを用いた電極作成技術を確立した。レジストとして高分子量PMMAを用いた標準的な電子ビームリソグラフィーが現有装置の走査型電子顕微鏡を改造することで可能であることを確認した。線幅200nm、膜厚50nmのTi/Au電極を作成し、Si基板上にランダムに振り撒いたNbSe2微結晶に適応した。この試料を4.2Kまで冷却し磁場中において電流電圧特性が測定できることを確認した。