| 研究概要 |
平成19年度は,試料の評価,設備備品を用いた装置の改良を行うとともに,現有設備を利用してボロンドープ超伝導ダイヤモンド薄膜のトンネル顕微/分光(STM/STS)測定を行った.
1.トンネル顕微/分光装置の改良:
STM/STS実験において,試料の清浄表面を準備することは実験準備の中で最も重要な点の1つである.低温へき開法を使用することができないボロンドープダイヤモンド薄膜において,シリコンのSTM実験などで実績のある真空熱処理法を用いて薄膜表面の清浄化を試みた.そのために超高真空加熱装置をSTMに組み込み,熱処理後真空を破らずにSTMヘッドに搬送し低温STM/STS測定が行えるように装置を改良した.
2.STM/STSによる電子状態の測定:
上記の項目と並行してSTM/STSによる電子状態の測定を行った.STM/STS測定は^3He冷凍機を用いた低温,超高真空STM装置を用い,最低温度T=0.45Kから臨界温度T_cの間の広い温度範囲で測定を行った.はじめに,T_c〜5K程度の(111)配向エピタキシャル薄膜を用いて実験を行い,STM測定からボロンドープ超伝導ダイヤモンド薄膜の表面構造と薄膜成長形態を調べた.その結果,世界で初めてボロンドープ超伝導ダイヤモンドの原子配列の観測に成功し,原子位置を指定したSTS測定が可能になった.更に,超伝導スペクトルの測定を行った結果,超伝導エネルギーギャップ△とその空間変化が明らかになった.
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