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。

我们通过使用购买的锁定放大器改进了扫描隧道光谱（STS）的功能，并进一步改进了扫描隧道显微镜的反馈电路，我们进行了驻波的实空间观测。根据观察结果，我们能够确定表面电子态的能量色散关系以及由于表面台阶而导致的电子波散射的强度和相移作为电子波能量和台阶方向的函数。我们还成功地观察到了表面纳米级岛状结构的驻波，我们可以看到表面电子波被限制在被台阶包围的岛状结构的表面内。。由于观察到由散射引起的驻波的表面仅限于表面上具有局域电子能级的表面，因此我们将 Au(111)、Ag(111) 和 Cu(111) 视为此类表面。在所有三个表面上都观察到驻波。然而，驻波的出现，包括驻波的强度，在三个表面上有很大不同，我们希望在未来调查其原因。未来，我们计划对具有局域电子能级和各向异性的表面进行测量，例如 Au(110) 表面。关于驻波和散射现象的解释，我们还需要考虑由于有限测量温度而导致的能量扩散的影响、电子波在表面的二维扩散的影响以及尖端的运动在STS测量期间，我们能够考虑这些点进行解释，并对表面电子态和散射现象进行更详细的讨论。