電子波による人工表面原子配列の創生研究

材料分野、特に表面の分野においては、人工的に原子配列制御を行い、新機能表面創生を実現することが大きなターゲットのひとつとなっている。本研究の目的は、材料表面原子上に電子波による人工ポテンシャルを形成し、その人工ポテンシャルに沿って所望の原子配列を作ることである。本技術を確立することにより、人工的に機能性表面を創生することができると期待される。原子レベルの表面ポテンシャルを形成するには、バイプリズムをセットし、基板表面原子上で原子サイズでの周期ポテンシャルを形成する必要がある。さらに出来上がった表面構造を原子レベルで観測する必要がある。そのために本研究では、超高真空走査型トンネル顕微鏡STMの探針を電子源とし、探針直下にバイプリズムを試作し、人工表面原子創生を行う。(1)STM装置の試作と性能評価昨年度試作した超高真空STMの性能評価を継続し、Si(111)表面が安定に観測可能な試料加熱等の条件測定実験を行い、表面Si原子観測を常時安定に可能とした。(2)電子線ホログラフィ用バイプリズムの設・試作と評価電子線ホログラフィ用バイプリズムの設計・試作を行い、まず、電子顕微鏡内でホログラフィー実験を行いて、バイプリズムの動作確認を行った。さらに、本バイプリズムをSTM内にセットするための治具を設計試作し、STM装置内で電子線ホログラフィ実験を開始した。

材料分野、特に表面の分野においては、人工的に原子配列制御を行い、新機能表面創生を実現することが大きなターゲットのひとつとなっている。本研究の目的は、材料表面原子上に電子波による人工ポテンシャルを形成し、その人工ポテンシャルに沿って所望の原子配列を作ることである。本技術を確立することにより、人工的に機能性表面を創生することができると期待される。原子レベルの表面ポテンシャルを形成するには、バイプリズムをセットし、基板表面原子上で原子サイズでの周期ポテンシャルを形成する必要がある。さらに出来上がった表面構造を原子レベルで観測する必要がある。そのために本研究では、超高真空走査型トンネル顕微鏡STMの探針を電子源とし、探針直下にバイプリズムを試作し、人工表面原子創生を行う。(1)STM装置の試作と性能評価昨年度試作した超高真空STMの性能評価を継続し、Si(111)表面が安定に観測可能な試料加熱等の条件測定実験を行い、表面Si原子観測を常時安定に可能とした。(2)電子線ホログラフィ用バイプリズムの設・試作と評価電子線ホログラフィ用バイプリズムの設計・試作を行い、まず、電子顕微鏡内でホログラフィー実験を行いて、バイプリズムの動作確認を行った。さらに、本バイプリズムをSTM内にセットするための治具を設計試作し、STM装置内で電子線ホログラフィ実験を開始した。