| 研究実績の概要 |
LaAlO3/SrTiO3界面における2次元電子ガスに代表される新奇物性の創出など、ヘテロ構造を利用した、“薄膜”および”表面・界面”に着目した研究が活発化している。これらの薄膜や界面における物性を最大限に制御するには、急峻な界面を有した高品質エピタキシャル薄膜を作製し、温度変化や磁場印加に対する電子状態の変化を、原子レベル空間分解能にて観察・理解することが重要である。
しかし、これまで、走査型トンネル顕微鏡/スペクトロスコピー(STM/STS)を活用し、1 meV程度の高エネルギー分解能で薄膜表面/界面の電子状態を明らかにする研究は皆無であった。実験技術の問題で、従来研究は劈開表面に限られていた。
本研究では、STMと成膜装置を組み合わせた装置を用い、（La,Ca)MnO3 の表面電子状態の解明に取り組んだ。この表面では、ジグザグ状のSTM像が得られ、薄膜内部は金属状態にもかかわらず、表面では半導体的な性質を有することがわかった。
第一原理計算との対応を検討した結果、最表面の原子が変位することがジグザグ状のSTM像の原因であることがわかった。また、この再構成に伴い、MnO6八面体の歪みが減少し、半導体的な性質となることがわかった。
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