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電子線による原子操作

使用电子束操纵原子

基本信息

批准号：
11222205
负责人：
吉村雅満
金额：
$ 37.25万
依托单位：
Toyota Technological Institute
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (B)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は電子線を利用した表面構造変化とその制御に関する知見を得ることを目的としている。具体的には、(1)低速電子を固体表面に照射し電子的に励起されたイオンが脱離する電子励起イオン脱離現象を利用した走査型水素顕微鏡の高性能化とそれを用いた吸着原子分子の脱離メカニズムの解明(2)水素が関与する複合欠陥の原子配列のSTM観察(他班との協力)(3)シリコン表面上フラーレンC_<60>とその誘導体であるメタノフラーレンの電子励起による構造変化メカニズムの探求を目的とした。(1)走査型顕微鏡の空間分解能が加速電圧600eVで1ミクロン以下となり、V-Ti-Ni系水素吸蔵合金表面の水素、酸素分布を明らかにした。さらに時間分解スペクトルにより水素や酸素の結合状態の違いの二次元分布を画像化できた。シリコン上およびシリコン酸化膜上の水素、酸素が異なるエネルギー分布を持つことを明らかにした。またシリコン表面上の水素の拡散について低温での実験を行った。(2)Si(110)表面上に形成された5員環クラスターの原子状水素による構造変化、Si(111)B表面への水素関与複合欠陥のSTM観察を行った。水素は表面歪みを緩和させる特定の原子サイトに選択的に吸着することを明らかにした。(3)C_<60>薄膜に、STM探針から電界放出したエネルギー10-100eVの電子線を照射し、構造変化をSTMで観察した。低エネルギーの電子照射によりC_<60>の重合だけでなく、C_<60>の拡散移動が誘起された。高エネルギーでC_<60>が解離し、解離断片が重合しては塊状構造が形成された。

This study aims at understanding the relationship between the use of electron lines and surface structure. Specifically,(1) the electron excitation and dissociation phenomenon on the surface of a solid irradiated with low-speed electrons can be used to improve the performance of a probe type water element micro-mirror, and (2) the STM observation of the atomic alignment of water element and its complex molecules can be used to investigate the electron excitation and structural evolution of the electron excitation on the surface of a solid<60>. (1)The spatial decomposition energy of the micro-mirror was investigated to accelerate the voltage below 600eV, and the distribution of water and acid on the surface of V-Ti-Ni based water absorption alloy was clearly improved. The time decomposition of water and acid in the binding state of the two-dimensional distribution is visualized. The distribution of water and acid on the acidified film is different. The water element on the surface of the glass is dispersed at low temperatures. (2) STM observations of the structural changes caused by the atomic water element of the 5-membered ring formed on the Si(110) surface, the water element dependence and recombination defects on the Si(111)B surface were carried out. The surface of the water element is relaxed, and the specific atom is selected for adsorption. (3)C_<60>Thin film, STM probe, electron emission, electron beam irradiation, STM observation The electron irradiation of the low temperature radiation induced the coincidence and dispersion of C<60>_<60>. The C_<60>in the high-rise building is dissociated, and the dissociated fragments overlap, forming a block structure.