| 研究概要 |
磁性金属ナノワイヤ伝導現象の解明は、応用上、重要なテーマである。これまでに、機械的制御による破断(MCBJ)法やSTM法などによって、計測されてきたが、測定結果にばらつきが見られるため問題となっていた。磁性金属ナノワイヤの伝導には、s電子のみならずp,d電子も関与していることを考えると、ナノワイヤの原子配列に依存した伝導現象が予想される。本研究では、磁性金属ナノワイヤの形状や構造を観察しながら、そのコンダクタンス計測を行うことを目的としている。
本年度は、昨年度までに開発した超高真空透過型電子顕微鏡に組み込める液体窒素冷却が可能な走査型トンネル顕微鏡(STM)ホルダーを用いてニッケルや鉄ナノワイヤの作製とその観察を試みた。これらのナノワイヤは、以下の通りに作製した。はじめに、真空チャンバーにてあらかじめ両電極間に架橋された金ナノワイヤをアルゴンイオンスパッタにより細くしてナノギャップを形成する。次に、そのナノギャップにニッケルや鉄を蒸着させ、ピエゾ素子でコンタクトさせる。このホルダーを透過型電子顕微鏡に挿入し、ニッケルや鉄ナノワイヤの構造観察やコンダクタンス計測を行った。しかしながら、電子線入射方位に対しニッケルや鉄の晶帯軸を合わせることが難しく、なかなか格子像を得ることが出来なかった。金ナノワイヤの場合、ワイヤ軸の結晶方位に依存してコンダクタンスの振る舞いが異なっていることを明らかにしているが、そのようなワイヤ軸の結晶方位とコンダクタンスの振る舞いの関係については結論を得ることができなかった。
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