金属量子ナノ構造の作製とその電子物性

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09740230
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 田中 章順 東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (40250667)
• キーワード: 金属ナノ構造 / 角度分解光電子分光 / 量子サイズ効果 / 量子化電子状態

研究概要

昨年度電源系の更新等により改良を加えることにより高エネルギー分解能化した装置を用いて、昨年度来行なっているSi(111)7×7清浄表面上にCu(111)薄膜を積層させた上にエピタキシャル成長させたAgナノ薄膜について温度依存角度分解光電子分光測定の結果より金属ナノ薄膜における電子-フォノン相互作用について今年度も継続して系統的に議論をおこなった。
また今年度は水素化Si(100)1×l清浄表面上にCu(100)薄膜をシード層として、バルク結晶においては常温、常圧下では準安定相であるfcc Fe(100)をpeudomorphic成長させ、その上にエピタキシャル成長させたAgナノ薄膜について角度分解光電子分光測定を行なった。特にこの系はfcc Fe(100)基板上にfcc Ag(111)ナノ薄膜が成長しており通常のエピタキシャル方位関係とは異なる方位関係であることを見いだした。またこの系においても角度分解光電子スペクトル上に量子化電子準位に起因した微細構造が観測された。詳細な角度分解測定の結果よりこれらの量子化準位のナノ薄膜面内方向の擬2次元分散を決定し、以前行なったCu(111)上に成長させたAgナノ薄膜について同様な測定より決定した量子化電子準位のナノ薄膜面内方向の有効質量より増大していることを見いだした。この有効質量の増大は基板fcc Fe(100)の3d電子状態との混成相互作用によるものであると考えられる。

研究成果

• [文献書誌] A.Tanaka: "Angle-resolved photoemission study of the surface electronic structure on NdB_6(110)clean surface" Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 88-91. 637-641 (1998)
• [文献書誌] K.Takahashi: "Angle-resolved photoemission study of quantized electronic structures on Ag nanofilms" Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 88-91. 347-351 (1998)
• [文献書誌] A.Tanaka: "Bulk and surface electronic structure of the semimetal Bi studied by angle-resolved photoemission spectroscopy" Physical Review B. 59. 1786-1791 (1999)
• [文献書誌] S.Fujimori: "Absence of U 5f band states in resonant photoemission spectra of UPd_2Al_3" Physical Review B. (in press). (1999)
• [文献書誌] H.Tsunematsu: "RHEED observations and ARUPS study of Ni deposited on Mo(110)surface" Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. (in press). (1999)
• [文献書誌] S.Fujimori: "The 5f states in the heavy-fermion uranium compound UPd_2Al_3 studied by resonant and x-ray photoelectron spectroscopy" Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. (in press). (1999)
• [文献書誌] A.Tanaka: "Growth and angle-resolved photoemission studies of bismuth epitaxial films" Surface Science. (in press). (1999)
• [文献書誌] K.Takahashi: "Electron-phonon interaction of quantum-well states on Ag nanofilms studied by temperature-dependent photoemission spectroscopy" Surface Science. (in press). (1999)
• [文献書誌] A.Tanaka: "Temperature dependence of photoemission spectra and x-ray diffraction of Ag nanofilms" Japanese Journal of Applied Physics. (in press). (1999)