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スピン高偏極走査型トンネル顕微鏡を用いた原子スケール磁性計測と制御に関する研究

高自旋极化扫描隧道显微镜原子尺度磁测控研究

基本信息

批准号：
02J10181
负责人：
高田正基
金额：
$ 1.6万
依托单位：
The Graduate University for Advanced Studies
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

極低温走査型トンネル顕微鏡(STM)を用いて、表面に吸着した分子の局所電子状態の実空間観察を行った。スパッタリングとアニーリングによって清浄化した銅(100)表面に、コバルトフタロシアニン分子(CoPc)をわずかに蒸着し、5Kの極低温環境においてSTM観察を行った。探針としてはPt/Irワイヤを使用した。表面形状の観察から、基板温度室温で蒸着したCoPcは互いに孤立して吸着していることがわかった。個々のCoPc分子は、分子内の対角上にあるベンゼン環を結ぶ軸を、Cu(100)表面の[001]軸方向に対し、26°および55°回転させた2種類の吸着様式があることがわかった。いずれの吸着様式でも分子面は基板に平行であった。それぞれの吸着方式のCoPc分子に対し、STM観察時にバイアス電圧に微少な交流信号を印可し、これをロックイン検出することで微分コンダクタンスを測定から、局所電子状態の観察を行った。ベンゼン環上での微分コンダクタンス測定では、0ボルトに対し反対称な形をした微少なピークが見つかった。これは、基板-CoPc吸着分子間の振動に相当すると思われる。中心金属周辺で微分コンダクタンスを測定したところ、フェルミレベルから25mVほどの位置に半値幅100mVの鋭いピークが見つかった。このピーク位置は、孤立CoPcの分子軌道計算で求められた最高占有準位と最低非占有準位の間に相当し、孤立分子の場合このようなピークは観察されない。表面に吸着したために生じた新たな電子状態と考えられる。また、中心金属コバルト上で微分コンダクタンス測定を行ったところ、バイアス電圧-0.4ボルト付近にピークが見つかった。分子軌道計算や光電子分光測定と比較すると、このピークはコバルト金属のd軌道電子状態を反映していると考えられる。現在は、磁性探針を用いて中心金属コバルトのスピンの観察を試みている。

Ultra-low temperature probe micromirrors (STM) are used to detect the electron state of molecules adsorbed on the surface. The temperature of the surface of copper (100 ° C), copper (CoPc), copper (100 ° C), copper (1 Pt/Ir Surface shape, substrate temperature, room temperature, evaporation, adsorption, etc. CoPc molecules, molecules on the corner of the ring junction axis, Cu(100) surface of the [001] axis direction, 26° angle 55° angle, 2 kinds of adsorption formula The molecular plane is parallel to the substrate. CoPc molecules in the adsorption mode can be detected by STM when the voltage is small, AC signals can be printed, differential signals can be detected when the electron state is detected. The differential equation on the ring is determined as follows: 0. The vibrational response between the adsorbed molecules of CoPc and the substrate was studied. The center metal perimeter differential is measured at 25mV and the position at half-value is 100mV. The molecular orbital calculation of isolated CoPc is based on the highest occupied level and the lowest non-occupied level. The surface of the earth is filled with new electrons. The center metal is on the top of the differential tube, and the voltage is-0.4. Molecular orbital calculations, photoelectron spectroscopy, and electronic state measurements of metals Now, magnetic probes are used to detect the center metal.