| 研究概要 |
現在、『確実に原子分解能で空間的な差異と電子状態の差異を対応づける手法』である原子分解トンネル分光法(Atom Resolved Tunneling Spectroscopy:ARTS)を確立するための基礎実験をおこなっている.この手法は、走査型トンネル顕微鏡(STM)/走査型トンネル分光法(STS)の性能を向上させ、従来、再現性のあるデータの取得が難しかったトンネル分光法を改良し、原子スケールでの表面電子状態を解析するものである.本研究では、[111]方位のW線から作製した探針を、超高真空中で加熱すると同時に高電界を印加し、探針先端の原子配列・原子種を制御する“build‐up"処理した探針を用いることで、ARTSの完成をめざす.本年度は、この“build‐up"法がおこなえる機構を現有の超高真空STMにとりつけた.この改造では、探針をSTMの探針ホルダー受けに装着したまま処理ができるようにし、処理前後のSTM/STSの変化を迅速に比較する.この特殊な処理ができる探針ホルダーも製作した.また、この手法は、探針原子の表面拡散現象、引き続いて起こる探針先端での電界脱離現象が基となるので、その様子を電界放射顕微鏡/電界イオン顕微鏡(FEM/FIM)でモニターした.その結果、1000℃の加熱条件のもとで、清浄なW探針のFEM像を観察するために必要な電圧に対して、2‐2.6倍の正の電圧を印加すると、[111]方位に尖った清浄なW探針が得られることがわかった.現在、この探針を用いて、Si(001),Ge(001)面上のSi原子が示す電子状態をARTS法で調べるための実験準備を精力的におこなっている.
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