| 研究概要 |
本研究は走査トンネル顕微鏡(STM)と短パルス広帯域レーザー光源を用いて、3次元実空間でナノスケールの分解能と、時間空間でピコ秒の分解能、エネルギー空間で0.1eVの分解能を併せ持つ、5次元空間を高分解能で観測する光吸収分光システムを試作することを目的とする。今年度は高強度のブロードな光源としてスーパーコンティニュアム光を導入するために以下の実験を行った。
1,SC光を用いたSTMフーリエ変換光吸収分光測定 標記実験系を組み立て、STM光吸収分光において、光源としてSC光を用いる際の問題点の洗い出しとその解決をおこなった。SC光はハロゲン光源に比べ、スペクトル構造が複雑であり、測定信号にその影響が現れる。これを補正するためには波長毎の照射強度を用いて補正する必要があるが、集光系の色収差のため有効に補正をすることが困難であった。そこで光学系を見直し、色収差を極力減らすことにより補正の精度を向上させることができた。
2.SC光を用いたSTM波長掃引電場変調分光法 STMトンネル電流を測定信号とするSTM電場変調分光法は、非常に高い空間分解能で局所バンド構造を測ることが可能である。本実験では光源としてSC光を持ちい、波長掃引方式でのSTM電場変調分光を行った。SC光は強度が強いため、光吸収信号(PAS)として表面光起電力(SPV)だけではなく、光による熱膨張を起源とするものも重畳する。この場合、EFMS信号にPASや照射光強度の二乗に比例する信号が現れる。PAS信号は位相を考慮することにより分離でき、バンド端にのみ構造を持つEFMS信号をSC光源を用いて得ることができた。ただし位相により分離できない照射光強度の二乗に比例する信号の影響により、従来のEFMSと異なり、信号がベースラインを横切る構造とはならず、更なる分離手法が必要であることがわかった。
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