超高分解能スピン分解光電子分光装置の建設と低次元ナノ電子系の微細電子構造の研究

超高分辨率自旋分辨光电子能谱设备构建及低维纳米电子系统精细电子结构研究

• 批准号: 07J02951
• 负责人: 菅原 克明
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J02951/
• 关键词: 角度分解光電子分光; Bi薄膜; グラファイト層間化合物; グラファイト

これまで低次元ナノ電子系は、金属絶縁体転移、スピンパイエルス転移、超伝導転移など興味ある研究がなされてきた。現在ではこれらの特異物性のみならず、ナノスケールにおけるデバイスへの応用、さらには新たなスピンの自由度を応用したスピントロニクスの分野として精力的な研究がなされている。そのため、ナノスケールの試料を独自に作成し、それを電子状態の立場から試料評価し、さらには電子状態から判明される新たな特異物性を明らかにする上で、スピンの情報を得る事が可能となる「超高分解能スピン分解光電子分光装置」の建設が重要である。本年度は、高分解能角度分解光電子分光装置に設置できるコンパクトサイズの高感度小型モット検出器の建設・設置を行った。この小型モット検出器を用いることによって、スピンの情報を得る事が可能となる。設置当初、小型モット検出器内部において放電によるノイズの増加の問題が発生したが、その内部構造や光電子検出部の改良を行い、ノイズの問題を解決した。また、小型モット検出器の調整のために、建設した試料作成装置を用いて新たにSi半導体表面上でV族半金属Bi薄膜作成を行った。その結果、非常に良質なBi薄膜の作成に成功し、薄膜の厚さをナノメータスケールで制御する事を可能にした。この表面を用いて、現在も引き続き超高分解能スピン分解光電子分光装置の調整を行っている。また前年度から、スピントロニクスへの応用が期待され始めたグラファイトの研究に着手しており、本年度では、磁性/超伝導といった様々な物性制御が行えるグラファイト層間化合物の研究を行った。その結果、超伝導転移を示すグラファイト層間化合物において、超伝導転移に重要な役目する電子は層間電子であることを光電子分光で明らかにした。

こ れ ま で low dimensional ナ ノ an electronics は, metal never try planning to move, ス ピ ン パ イ エ ル ス planning moving, super 伝 guide planning な ど tumblers あ る research が な さ れ て き た. Now で は こ れ ら の, foreign body sex の み な ら ず, ナ ノ ス ケ ー ル に お け る デ バ イ ス へ の 応, さ ら に は new た な ス ピ ン の freedom を 応 with し た ス ピ ン ト ロ ニ ク ス の eset と し て energy な research が な さ れ て い る. そ の た め, ナ ノ ス ケ ー ル の sample を に alone make し, そ れ を electronic state の position か ら sample review 価 し, さ ら に は electronic state か ら.at さ れ る new た な, foreign body sex を Ming ら か に す る で, ス ピ ン の intelligence る matter が を could と な る "ultra high decomposition can ス ピ ン decomposition photoelectron spectroscopic device" の が important で あ る. This year は に Angle, high decomposition can decompose photoelectron spectroscopic device set で き る コ ン パ ク ト サ イ ズ の Gao Gan degree of small モ ッ ト 検 extractor の line construction, set up を っ た. こ の small モ ッ ト 検 extractor を with い る こ と に よ っ て, ス ピ ン の intelligence る matter が を could と な る. Set at the beginning, small モ ッ ト 検 extractor internal に お い て discharge に よ る ノ イ ズ の rights add の が 発 raw し た が, そ の や photoelectron 検 the internal structure of modified を の い, ノ イ ズ の を solve し た. ま た, small モ ッ ト 検 extractor の adjustment の た め に, construction し た を sample done device with い て new た に Si で V half Bi metal thin film on the semiconductor surface to finish line を っ た. そ の results, very good に qualitative な Bi film の make に し success, thick film の さ を ナ ノ メ ー タ ス ケ ー ル で す system initiates a る could を に し た. The <s:1> surface を is used with を て, and now the <s:1> 続 続 ultra-high decomposition energy スピ <s:1> decomposition photoelectron spectrometer is introduced. Adjust the を row って る る. ま た before annual か ら, ス ピ ン ト ロ ニ ク ス へ の 応 with が expect さ れ beginning め た グ ラ フ ァ イ ト に の research to し て お り, this year's で は, magnetic/super 伝 guide と い っ た others 々 な property suppression が line え る グ ラ フ ァ イ ト の interlayer compound を line っ た. そ の results and super 伝 guide planning move を す グ ラ フ ァ イ ト interlayer compounds に お い て, super 伝 guide planning move important な に battle orders す る electronic は interlayer で あ る こ と を photoelectron spectroscopic で Ming ら か に し た.

项目成果

Low-energy excitations in graphite studied by ultrahigh-resolution angle-resolved photoemission spectroscopy

通过超高分辨率角分辨光电子能谱研究石墨中的低能激发

• 发表时间: 2008
• 期刊: Physica B (In press)
• 作者: K. Sugawara;et. al.
• 通讯作者: et. al.

光電子分光によるグラフェンおよび関連物質の電子構造の解明

通过光电子能谱阐明石墨烯及相关材料的电子结构

• 发表时间: 2008
• 作者: K. Sugawara;K. Sugawara;H. Ding;T. Sato;Y.J. Sun;K. Sugawara;菅原克明;T. Sato;K. Sugawara;K. Sugawara;菅原克明;菅原克明;K. Sugawara;菅原克明
• 通讯作者: 菅原克明

グラファイトにおける準粒子とエッジ局在状態

石墨中的准粒子和边缘局域态

• 发表时间: 2007
• 期刊: 固体物理 42
• 作者: K. Sugawara;K. Sugawara;H. Ding;T. Sato;Y.J. Sun;K. Sugawara;菅原克明
• 通讯作者: 菅原克明

Fermi-surface-dependent superconducting gap in C6Ca

• DOI: 10.1038/nphys1128
• 发表时间: 2009-01-01
• 期刊: NATURE PHYSICS
• 影响因子: 19.6
• 作者: Sugawara, K.;Sato, T.;Takahashi, T.
• 通讯作者: Takahashi, T.

Cooperative structural and Peierls transition of indium chains on Si(111)

Si(111) 上铟链的协同结构和 Peierls 跃迁

• 发表时间: 2008
• 期刊: Physical Review B 77
• 作者: K. Sugawara;K. Sugawara;H. Ding;T. Sato;Y.J. Sun
• 通讯作者: Y.J. Sun