| 研究課題/領域番号 |
21244048
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
小森 文夫 東京大学, 物性研究所, 教授 (60170388)
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| 研究分担者 |
中辻 寛 東京大学, 物性研究所, 助教 (80311629)
田中 悟 九州大学, 工学系研究科, 教授 (80281640)
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| キーワード | グラフェン / スピン分裂 / 電子励起 / 光電子分光 / 走査トンネル顕微鏡 |
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| 研究概要 |
シリコンカーバイド(Sic)上のグラフェン、金が吸着したゲルマニウム(Ge)表面、トポロジカル絶縁体BiSb合金表面を対象に、電子状態ダイナミクスと原子移動ダイナミクスを調べるための研究を継続した。パルス幅30fsecの時間分解光電子分光測定をグラフェンの非占有π^*電子状態を対象に行った。その結果、グラファイトよりも短い寿命が観察され、その原因はグラフェン電子系の光学フォノンとの強い結合にあると結論した。微傾斜SiC基板上に作製した1層グラフェンでは、基板テラス幅が10nm以下の試料で、ディラック電子の群速度が傾斜方向で遅くなることをみいだした。その原因は、1次元的なステップを覆っている曲がったグラフェンである。また、微傾斜SiC基板上に平均膜厚が1原子層以下の炭素を蒸着した後に水素処理を行うことにより、ナノリボンおよびナノドット状の単層グラフェンを広い面積にわたって均一に作製した。その構造を走査トンネル顕微鏡(STM)により観察し、バンド形状と線幅を光電子分光で調べた。これにより、ナノリボンやナノドットでは、ディラック点付近にギャップができるとともに、境界での電子散乱が電子寿命を決めていることがわかった。金吸着Ge(111)表面では、金の蒸着量を増すと室温で熱的に運動する原子が存在しなくなると同時に、表面バンドが電子ドープされることを明らかにした。金吸着Ge(111)傾斜表面では,金吸着Ge(111)表面と金:吸着傾斜面が共存する表面ができ、特に、金吸着Ge(557)面では1次元周期原子構造とそれに起因する異方的な表面ホールバンドがあることを明らかにした。極低温STMを用いてBiSb表面状態のトンネル分光分布を測定した。その空間フーリエ変換像のトンネルバイアス依存性から、占有および非占有のスピン分極表面2次元バンド構造を明らかにした。
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