| 研究課題/領域番号 |
15204027
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
大塚 洋一 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 教授 (50126009)
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| 研究分担者 |
神田 晶申 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 講師 (30281637)
大木 泰造 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 講師 (90359571)
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| キーワード | 金属微粒子 / 離散エネルギー準位 / トンネル分光 / STM / 量子ドット / ナノ電極 / クラスタ / 原子ポイントコンタクト |
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| 研究概要 |
本研究の目的は金属微粒子のトンネル分光によって、エネルギー準位統計、1電子準位の量子化と巨視的秩序との関連などの問題を調べることにある。研究は、・低温STMを用いた1〜3nmの金属クラスタの研究、・微細加工による5〜20nmの金属微粒子の研究、・関連する微細加工技術の開発の3方面からすすめている。今年度の研究概要は以下の通りである。
(1)前年度にSTMを用いて基板上に密に配置したクラスターについてのトンネル分光を主に行なってきたが、クラスター間の相互作用が分光測定に影響を及ぼしている可能性があった。その影響を排除するための試料の作製方法を確立し、基板上に成長する金クラスターの密度、大きさをコントロールする事に成功した。
(2)前年度後半に導入された低温超高真空トンネル分光装置に強磁場システムと可変温度機構が追加導入された。本年度の前半は試料搬送機構のトラブルの解決やクラスター作成のための試料作成室の改造等を行なった。新たな機構導入後は離散準位観測等の高精度なトンネル分光に必要な環境を整えるため、導入された装置の改良および問題点の解決等に時間を割いた。これにより系統的な研究をする準備はほぼ整った。
(3)間隔を自在に調整できるナノギャップ形成法を考案し、実際にギャップに直径10nmの金微粒子を捕捉して単一電子トランジスタ動作を確認した。
(4)昨年度にひき続き希釈冷凍機中で安定に動作するブレーク接合技術の開発を行い、30分にわたり接合間の変動を4pm以下に抑えることに成功した。さらにこれを利用し、超伝導原子ポイントコンタクトの基礎特性(電流電圧特性及び超伝導電流・位相関係)の研究を行った。
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