一・二次元カーボン60ナノ構造の電子・振動状態に関する研究

一维和二维碳60纳米结构的电子态和振动态研究

• 批准号: 14740180
• 负责人: 坂本 一之
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14740180/
• 关键词: 低次元物性; 一次元金属原子鎖; フラーレン; 電子・フォノン相互作用; 一次元金属鎖

本年度の研究成果は以下の通りである。1、一次元C_<60>ナノ構造を形成する可能性を有する基板として、1原子層(ML)以下の金属原子をシリコン(Si)表面上に吸着することによって形成する一次元金属鎖がある。本年度はまず、Si(111)表面上にユーロピウム(Eu)を吸着することによって形成する(擬)一次元構造を低速電子線回折と光電子分光を用いて調べた。その結果、Euの吸着量に依存して異なる(擬)一次元構造を持つことを明らかにし(1/6 MLで擬一次元(3×2)構造、0.3 MLで擬一次元(5×4)構造をとり、Euの吸着量の増大とともに一次元(7×1)、(9×1)、(11×1)となり、0.5 MLで(2×1)構造をとる)、この系が一次元C_<60>ナノ構造を作成する基板として有効であることを示した。また、これらの構造のうち(3×2)、(5×4)と(2×1)表面の電子状態を角度分解光電子分光により測定した結果、いずれの表面も半導体的な電子状態を有することをもとめた。2、一次元金属的な電子状態を有するIn/Si(111)-(4×1)表面上にC_<60>を蒸着すると、吸着量が0.3 ML程度の時に5から10分子程度の一次元C_<60>分子鎖を形成することを走査トンネル顕微鏡(STM)の観測よりもとめた。また、STMの単針を表面に近づけながら表面平行方向に動かすことによってC_<60>分子が移動することを観測した。この結果は、C_<60>分子とIn/Si(111)-(4×1)表面の相互作用が弱いイオン結合であり、形成されたC_<60>分子鎖が一次元金属的な電子状態を有することを示唆する。

This year's research results are as follows. 1. The possibility of formation of a primary C_(2) structure exists on the substrate and on the surface of a metal atom below the atomic layer (ML).<60>This year, the Si (111) surface is doped with Eu (Eu), which is used to form a (pseudo) one-dimensional structure, low-speed electron beam reflection and photoelectron spectroscopy. As a result, Eu sorption depends on different (quasi) one-dimensional structures, such as (1/6 ML) quasi-primary (3 × 2) structures,(0.3 ML) quasi-primary (5 × 4) structures,(7 × 1),(9 × 1),(11 × 1),(0.5 ML) one-dimensional structures,(1/6 ML) quasi-primary (3 × 2) structures,(1/6 ML) quasi-primary (5 × 4) structures,(1/6 ML) quasi-primary (7 × 1),(9 × 1),(11 × 1) quasi-primary (2 × 1) structures,(1/6 ML) quasi-primary (3 × 2) structures,(1/6 ML) quasi-primary (5 × 4) structures,(1/6 ML) quasi-primary (7 × 1),(9 × 1),(11 × 1) quasi-primary (2 × 1) structures,(1/6 ML) quasi-primary (2 × 4) structures,(1/6<60>The electronic state of the (3 × 2),(5 × 4) and (2 × 1) surfaces was determined by angular resolution photoelectron spectroscopy. 2. The electronic state of the first order metal is different from that of In/Si (111)-(4 × 1) surface. When the adsorption amount is 0.3 ML, the first order C molecular lock is formed at the molecular level of 5~10.<60><60>C_molecules move in parallel with the surface of the STM<60>The results show that the interaction between C_molecules and In/Si (111)-(4 × 1) surfaces is weak, and the electronic state of C_molecules is weak.<60><60>

项目成果

Atomic and electronic structures of metal induced Si(111)-(3×1) reconstructed surfaces

金属诱导Si(111)-(3×1)重构表面的原子和电子结构

• 发表时间: 2004
• 期刊: e-Journal of Surface Science and Nanotechnology 2
• 作者: Kazuyuki Sakamoto