ゲルマニウム基板上に構築した金属ナノワイヤ構造とその電子物性

• 研究課題/領域番号: 22710095
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: ナノ構造科学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 中辻 寛 東京大学, 物性研究所, 助教 (80311629)
• 研究協力者: 小森 文夫 東京大学, 物性研究所, 教授 ; 山田 正理 東京大学, 物性研究所, 技術補佐員 ; 飯盛 拓嗣 東京大学, 物性研究所, 技術専門職員 ; 新倉 涼太 東京大学, 物性研究所, D1 ; 柴田 祐樹 東京大学, 物性研究所, M2 ; 岩崎 悠真 東京大学, 物性研究所, M2 ; 元村 勇也 東京大学, 物性研究所, M2 ; 吉村 継生 東京大学, 物性研究所, M2 ; 石井 晃 鳥取大学, 教授 ; 小田 泰丈 鳥取大学, D2
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2010年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: 表面物性 / ナノ構造物性 / 低次元系 / 表面電子状態 / 角度分解光電子分光 / 走査トンネル顕微鏡 / ゲルマニウム / 金 / 表面・界面物性

研究概要

本研究では、半導体基板上に形成されるナノ構造として、ゲルマニウム(001)および(111)表面に金を1原子層程度蒸着することで形成されるナノワイヤ(1次元)構造および2次元構造について、その原子構造と電子状態を明らかにした。ナノワイヤ構造においては、構造から予測される1次元電子系ではなく、ワイヤ垂直方向に小さい有効質量をもつ金属的な表面状態があることを明らかにした。また2次元構造においては、大きなスピン軌道相互作用にともなうラシュバ型のスピン分裂した電子状態をもつことを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Correspondence : Debate over dispersion direction in a Tomonaga-Luttinger-liquidsystem (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Nakatsuji and F. komori
  • 雑誌名: Nature Physics 巻: 8巻 号: 3 ページ: 174-174
  • DOI: 10.1038/nphys2240
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shape of metallic band at single-domain Au-adsorbed Ge(001) surface studied by angle-resolved photoemission spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Kan Nakatsuji, 他3名
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 巻: 84 号: 11 ページ: 115411-115411
  • DOI: 10.1103/physrevb.84.115411
  • 査読あり
• [雑誌論文] Local atomic and electronic structure ofAu-adsorbed Ge(001) surfaces : Scanning tunneling microscopy and X-ray photoemission spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: R. Niikura, K. Nakatsuji and F. Komori
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 83巻 号: 3 ページ: 35311-35311
  • DOI: 10.1103/physrevb.83.035311
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anisotropic splitting and spin polarization of metallic bands due to spin-orbit interaction at the Ge(111)√3×√3)R30°-Au surface (2011)
  • 著者名/発表者名: Kan Nakatsuji, 他5名
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 巻: 84 号: 3 ページ: 35436-35436
  • DOI: 10.1103/physrevb.84.035436
  • 査読あり
• [雑誌論文] Local atomic and electronic structure of Au-adsorbed Ge(001) surfaces : Scanning runneling microscopy and X-ray photoemission spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: R.Niikura, K.Nakatsuji, F.Komori
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 83 ページ: 35311-35311
  • 査読あり
• [学会発表] Ge(111)微傾斜面のAu蒸着量に依る1次元原子構造の変化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 元村勇也,中辻寛,小森文夫
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] Two dimensionalmetallic states and their modification onGe(111)√<3>×√<3>-Au surface (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Nakatsuji, Y. Motomura, R. Niikura, Y. Shibata, M. Yamada, T. Iimori, F. Komori, Y. Oda and A. Ishii
  • 学会等名: 6th International Symposium on SurfaceScience(ISSS-6)
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2011-12-12
• [学会発表] Two dimensional metallic states and their modification on Ge(111)√3×√3-Au surface (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Nakatsuji, Y.Motomura, R.Niikura, Y.Shibata, M.Yamada, T.Iimori, F.Komori, Y.Oda, A.Ishii
  • 学会等名: 6th International Symposium on Surface Science (ISSS-6)
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2011-12-12
• [学会発表] Ge(001)-Au表面における1次元鎖構造の電子バンド形状 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中辻寛,元村勇也,新倉涼太,飯盛拓嗣,吉村継生,岩崎悠真,小森文夫
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] Au/Ge(111)表面のSTMによる原子構造研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 元村勇也,中辻寛,新倉涼太,小森文夫
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] Metallic surface state at asingle-domain Au-adsorbed Ge(001) surfacestudied by angle-resolved photoelectronspectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Nakatsuji, Y. Motomura, R. Niikura, T. Iimori, T. Yoshimura, Y. Iwasaki and F. Komori
  • 学会等名: 28th European Conference onSurface Science(ECOSS 28)
  • 発表場所: Wroclaw, Poland
  • 年月日: 2011-08-31
• [学会発表] Metallic surface state at a single-domain Au-adsorbed Ge(001) surface studied by angle-resolved photoelectron spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Nakatsuji, Y.Motomura, R.Niikura, T.Iimori, T.Yoshimura, Y.Iwasaki, F.Komori
  • 学会等名: 28th European Conference on Surface Science (ECOSS 28)
  • 発表場所: Wroclaw, Poland
  • 年月日: 2011-08-31
• [学会発表] Ge(001)-Au表面の1次元鎖構造と電子状態 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中辻寛,新倉涼太,元村勇也,柴田祐樹,山田正理,飯盛拓嗣,小森文夫
  • 学会等名: 第30回表面科学学術講演会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2010-11-06
• [学会発表] Ge(111)√3×√3-Au表面の電子状態II (2010)
  • 著者名/発表者名: 中辻寛,新倉涼太,元村勇也,柴田祐樹,山田正理,飯盛拓嗣,小森文夫
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] Two dimensional electronicstructure of Ge(111)√<3>×√<3>-Au surface (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Nakatsuji, R. Niikura, Y. Shibata, M. Yamada, T. Iimori, Y. Oda, A. Ishii and F. Komori
  • 学会等名: 27th European Conference on SurfaceScience(ECOSS 27)
  • 発表場所: Groningen, Netherlands
  • 年月日: 2010-08-30
• [学会発表] Two dimensional electronic structure of Ge(111)√3×√3-Au surface (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Nakatsuji, R.Niikura, Y.Shibata, M.Yamada, T.Iimori, Y.Oda, A.Ishii, F.Komori
  • 学会等名: 27th European Conference on Surface Science (ECOSS 27)
  • 発表場所: Groningen, Netherlands
  • 年月日: 2010-08-30
• [学会発表] Two dimensionalmetallic state and its modification on Ge(111)√<3>×√<3>-Au surface (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Nakatsuji, R. Niikura, Y. Motomura, Y. Shibata, M. Yamada, T. Iimori, Y. Oda, A. Ishii and F. Komori
  • 学会等名: SSSJ-A3Foresight Joint Symposium on Nanomaterials and Nanostructures
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2010-07-05
• [学会発表] Two dimensional metallic state and its modification on Ge(111)√3×√3-Ausurface (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Nakatsuji, R.Niikura, Y.Motomura, Y.Shibata, M.Yamada, T.Iimori, Y.Oda, A.Ishii, F.Komori
  • 学会等名: SSSJ-A3 Foresight Joint Symposium on Nanomaterials and Nanostructures
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2010-07-05
• [備考]
  • URL: http://komori.issp.u-tokyo.ac.jp/