走査トンネル分光法を用いた表面欠陥による電子波の散乱に関する研究

扫描隧道光谱研究表面缺陷对电子波的散射

基本信息

批准号：
05855007
负责人：
長谷川幸雄
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

購入したロックイン増幅器を用いさらに走査トンネル顕微鏡のフィードバック回路に改良を加えることによって走査トンネル分光法(STS)の機能を改善させた上で、これを用いて金属表面における電子波の散乱によって生成された定在波の実空間観察を行った。そしてその観察結果から、表面電子状態のエネルギー分散関係や表面ステップによる電子波散乱の強度や位相のずれを、電子波のエネルギーやステップの方位の関数として、決定することができた。また、表面上のナノサイズの島状構造上での定在波の観察にも成功しており、表面電子波がステップで囲まれた島状構造表面内に閉じ込められている振舞いを見てとることができた。散乱による定在波が観察される表面は表面に局在した電子準位を持つものに限られることから、そのような表面としてAu(111)、Ag(111)、Cu(111)を考えていたがが、予想通りこの3つの表面ではいずれも定在波が観察された。しかし、3つの表面で定在波の強度など見え方がかなり異なっており、今後その原因を探っていきたいと考えている。さらに今後はAu(110)表面など表面に電子準位が局在しておりかつ異方性のある表面上での測定を行っていく予定である。また定在波・散乱現象の解釈についても、有限の測定温度によるエネルギーの広がりによる影響や、電子波が表面上で2次元的に広がっていることによる影響、またSTS測定時の探針の動きによる影響まどの点が明らかとなり、これらの点を考慮した上で解釈を行い、表面電子状態や散乱現象に関するより詳細な議論を行うことができた。

使用购买的锁定放大器，通过进一步改善扫描隧道显微镜的反馈电路来改善扫描隧道光谱法（STS）的功能，然后使用它，对金属表面上的散射电子波产生的站立电波的实际空间观察得出。从观察结果中，可以根据电子波的能量和步骤的方向确定表面电子状态的能量分散关系以及由于表面阶梯而引起的电子波散射的强度和相位偏差。我们还成功地观察了表面上纳米大小的岛状结构上的站立波，我们可以看到表面电子波如何局限于被台阶包围的岛状结构的表面。由于观察到散射引起的站立波的表面仅限于将电子水平定位在表面的表面，因此我们认为Au（111），Ag（111）和Cu（111）是此类表面，但是正如预期的那样，在所有三个表面上都观察到了站立波。但是，站立波的外观在三个表面（例如站立波的强度）上有很大的不同，我们希望将来探索原因。此外，将来，测量值将在AU表面（110）等表面上进行，并且是各向异性的。此外，揭示了站立波和散射现象的解释，包括由于有限的测量温度而引起的能量扩散的影响，二维在表面上扩散的电子波的影响以及STS测量过程中探针运动的影响。考虑到这些观点后，这是解释的，可以就表面电子状态和散射现象进行更详细的讨论。