低温トンネル分光法を用いた導電性有機錯体表面の電子構造の解明

使用低温隧道光谱阐明导电有机配合物表面的电子结构

• 批准号: 06243222
• 负责人: 吉村 雅満
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06243222/
• 关键词: 有機錯体; 走査トンネル顕微鏡; トンネル分光法; 表面

低次元電子構造をもつ有機錯体は低温においてパイエルス転移に関連する金属-絶縁体などの相転移を示すことは広く知られている。本研究の目的は相転移そのものについて実空間で局所的な知見を得ることである。測定方法としては、原子レベルでの電気的な測定が可能である走査トンネル顕微鏡(STM)/トンネル分光法(STS)を用い、低温下において相転移中の構造を直接プローブする。試料として薄膜化が比較的容易であるTTF-TCNQを用いた。TTF-TCNQは53Kで金属-絶縁体転移を生じることはよく知られている。また、低温下での導電性を保持する目的でマイカ基板に金をコートしてその上にTTF-TCNQを蒸着した。本薄膜試料を室温で観察したところ、大気中で観察されるものと同様の分子構造が観察された。しかし、測定を続けると徐々に像が変化していく現象が発生し、これは試料が真空中に昇華したためだと思われる。この温度でトンネル分光を行ったところ測定ポイントのほとんどで金属的な特性が得られた。次に77Kで測定を行ったところ、絶縁体的特性を示すギャップが試料の一部の測定点において観察され、これは絶縁体転移が一部の領域で生じていることを示す。これは以前観察された(BEDT-TTF)_2I_3と同じく、転移温度以上であるがすでに一部の領域では相転移が開始していることを示唆するものである。さらに10Kまで冷却すると非金属的な相が支配的となり、STM像も室温の場合とは異なるものが得られ、a軸方向に2倍、b軸方向に2.4倍であった。これらの超構造は2kFCDWに関連すると思われるが、詳細、解釈については現在検討中である。

Low-dimensional electronic structures are related to the phase shift between metals and insulators. The purpose of this study is to obtain knowledge of spatial information. The measurement method is to measure the electrical energy of the atomic phase. It is possible to investigate the structure of the phase shift in the middle and low temperature by using STM/STS. Sample preparation is easy to compare TTF-TCNQ TTF-TCNQ 53K metal-insulator For the purpose of maintaining electrical conductivity at low temperatures, TTF-TCNQ is evaporated. The molecular structure of the thin film sample was observed at room temperature and in the atmosphere. The phenomenon of sublimation occurs in the vacuum of the sample. The properties of metals can be determined by measuring the temperature and spectral properties of metals. The second 77K measurement was performed on the surface of the sample, and the characteristics of the sample were shown. This is the first time that a phase shift has occurred in a region above the temperature. The cooling temperature of 10K is 10K. The nonmetallic phase dominates the STM image at room temperature. The difference is 2 times in the a-axis direction and 2.4 times in the b-axis direction. This superstructure is 2kFCDW, and it's related to detail, explanation, and discussion.