フェムト秒の分解能を有する走査プローブ顕微鏡の開発およびその応用

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22686005
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 薄膜・表面界面物性
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 武内 修 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (20361321)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 走査プローブ顕微鏡

研究概要

従来の時間分解走査トンネル顕微鏡装置は、測定の繰り返し間隔が1マイクロ秒程度もあるために、高速な現象を測定しようとすればするほど信号強度が低下してしまう問題を抱えていた。この問題を解決するため2つの新たな測定方式、光路切換型遅延時間変調法と偏光変調法を考案し、それぞれ動作の実証を行った。特に後者を用いることで、GaAs試料表面における電子スピンの緩和時定数 ~5 ps を観測することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Single-Atomic-Level Probe of Transient Carrier Dynamics by Laser-Combined Scanning Tunneling Microscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: Shoji Yoshida, Munenori Yokota, Osamu Takeuchi, Haruhiro Oigawa, Yutaka Mera, and Hidemi Shigekawa
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: 6 ページ: 032401
  • DOI: DOI:10.7567/APEX.6.032401
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanoscale probe of transient carrier dynamics modulated in GaAs-PIN junction by laser-combined scanning tunneling microscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: Shoji Yoshida, Yasuhiko Terada, Ryuji Oshima, Osamu Takeuchi and Hidemi Shigekawa
  • 雑誌名: Nanoscale 巻: 4(3) ページ: 757-761
  • DOI: DOI:10.1039/C2NR11551D
  • 査読あり
• [雑誌論文] Real space imaging of transient carrier dynamics by nanoscale pump-probe microscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Terada, S. Yoshida, O. Takeuchi and H. Shigekawa
  • 雑誌名: Nature Photonics 巻: 4, 12 ページ: 869
  • DOI: DOI:10.1038/NPHOTON.2010.235
  • 査読あり
• [学会発表] 時間分解STMによる電子スピン寿命計測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉田 昭二
  • 学会等名: 2013年第60回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 20130327-30
• [学会発表] 単一分子接合の形状変化が伝導に及ぼす影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中村美紀
  • 学会等名: 2013年第60回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 20130327-30
• [学会発表] 半導体測定における時間分解STM信号の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 横田 統徳
  • 学会等名: 2012年春季第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 20120315-18
• [学会発表] STMを用いた有機ELデバイスの表面構造と発光分布評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田町考至
  • 学会等名: 2011年春季第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 20110324-27
• [学会発表] 有機薄膜太陽電池の光励起STM (2011)
  • 著者名/発表者名: 落合貴大
  • 学会等名: 2011年春季第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 20110324-27
• [備考]
  • URL: http://dora.bk.tsukuba.ac.jp/
• [産業財産権] ポンププローブ測定装置 (2011)
  • 発明者名: 重川秀実、武内修
  • 権利者名: 独立行政法人科学技術振興機構
  • 公開番号: 特開2013-032993(P2013-032993A)
  • 出願年月日: 2011-08-02