エネルギーフィルター電界放射顕微鏡による表面吸着電子状態解析の試み

尝试使用能量过滤场发射显微镜分析表面吸附电子态

• 批准号: 11875009
• 负责人: 富取 正彦
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Japan Advanced Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11875009/
• 关键词: 電界放射; 針状試料; トンネル過程; 共鳴トンネル過程; 非弾性トンネル過程; エネルギーフィルター; 表面電子状態; 分子吸着

本研究の目的は、阻止型エネルギーフィルターを利用することによって、針状試料先端から電界放射される電子の放射パターンをエネルギー選択しながら拡大投映できる電界放射顕微鏡(FEM)-エネルギーフィルターFEM(EF-FEM)-を構築することである.電界放出電子のエネルギーを分解能よくフィルター制限してFEM像を観察することができれば、針先端の吸着原子・分子から共鳴・非弾性トンネル過程で電界放出されるエネルギー的に特徴をもった電子放射パターンを選択的に観察できる.今年度は、エネルギーフィルター投映用に用いる汎用LEED/Auger分析器を稼働させ、また、試料ステージを完成させ、電界放射パターンを観察した.そのとき、LEED/Auger装置の放電が起こり、実験を遂行する上での耐電圧に問題があることが判明した.そこで、電源の改造に着手したが、現在も改良・テスト中である.一方、電界放射を利用した拡大投影法で、銅のメッシュに載せたプラスミドDNAの観察をおこなった.倍率10000倍程度の分解能をもつ像を観察することができた.銅のメッシュを構成する細線に絡みついている粒子状の物体と、1μm以下の突起を明瞭に捉えた.この手法では、電界放射針に試料である銅メッシュを近づけて、電子の影絵を観察する.従って、倍率は、針の曲率、針と試料の距離で決まる.このようにして散乱された電子のエネルギーを分析して、非弾性散乱エネルギー像を捉えれば、本研究手法が有効に生かされることになる.また、原子間力顕微鏡(AFM)用Si探針の先端に銅メッシュを近づけて、上記と同様に透過FEM投影像を観察し、その先端の形状、電子状態を評価した.複雑な構造をもつAFM探針を評価する上で有効であることを示した.

Purpose の this study は, prevent エ ネ ル ギ ー フ ィ ル タ ー を using す る こ と に よ っ て, needle sample apex か ら electricity industry radiation さ れ る electronic の radiation パ タ ー ン を エ ネ ル ギ ー sentaku し な が ら company, big falls で き る electricity industry radiation 顕 micro mirror (FEM) - エ ネ ル ギ ー フ ィ ル タ ー FEM (EF - FEM) - を build す る こ と で あ Youdaoplaceholder0. Electricity industry emitted electron の エ ネ ル ギ ー を can decompose よ く フ ィ ル タ limitations ー し て FEM as を 観 examine す る こ と が で き れ ば, needle apex の sorption atoms, molecules か ら resonance, non 弾 ト ン ネ ル process で electricity industry released さ れ る エ ネ ル ギ ー of に 徴 を も っ た electron emission パ タ ー ン を sentaku of に 観 examine で き る. Our は, エ ネ ル ギ ー フ ィ ル タ ー falls with に with い る domestic LEED/Auger analyzer を grain 働 さ せ, ま た, try ス テ ー ジ を complete さ せ, electricity industry radiation パ タ ー ン を 観 examine し た. そ の と き, LEED/Auger device の discharge が こ り, be 験 を carries out す る on で の electric 圧 に problem が あ る こ と が convicted In the Ming period, た た. Youdaoplaceholder1 で で. The power supply renovation に is in the process of <s:1> たが. Currently, <s:1> is being improved. Youdaoplaceholder5 is in the process of である. One party, the electric industry radiation を using し た company, big projection で, copper の メ ッ シ ュ に load せ た プ ラ ス ミ ド DNA の 観 examine を お こ な っ た. At a magnification of 10,000 times, the degree of decomposition can を を を を like を観 to observe する とがで た た た. Copper の メ ッ シ ュ を constitute す る thread に collaterals み つ い て い る particle shape と の object, 1 mu m the following の protuberant を clear に catch え た. こ の gimmick で は, electricity industry radiation needle に sample で あ る copper メ ッ シ ュ を nearly づ け て, electronic の shadow 絵 を 観 examine す る. 従 っ て, ratio は curvature, needle, needle の と sample の distance で definitely ま る. こ の よ う に し て scattered さ れ た electronic の エ ネ ル ギ ー を analysis し て, non 弾 scattered エ ネ ル ギ ー like を catch え れ ば, this research technique が unseen に raw か さ れ る こ と に な る. ま た, interatomic force 顕 micro mirror (AFM) with Si probe の apex に copper メ ッ シ ュ を づ near Youdaoplaceholder0, similar to the previous note と, に. Through the FEM projection image を観, observe the shape of the <s:1> tip of the <s:1>, the electronic state を, and evaluate 価 た た た. The complex 雑な construction of the を <s:1> AFM probe を evaluation of the で effect on 価する である である とを とを shows that た た.

项目成果

T.Arai: "AFM tip sharpening and evaluation by electric field confinement using a metal grid approached to the tip"J.Vac.Sci.Technol.. B18. 648-652 (2000)

T.Arai：“使用接近尖端的金属网格通过电场限制进行 AFM 尖端锐化和评估”J.Vac.Sci.Technol.. B18。