光電子分光法を用いた有機薄膜系における電子散乱の研究

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通常、有機分子の超薄膜は、結晶表面においては自己組織化による周期的な配向性を示す一方、物性面においては単独分子のエネルギー準位を強く反映したバンド絶縁体であり、分子の集合化による新しい物性の発現を期待できる系ではない。その原因としては、有機分子の電子状態が閉殻構造であることや分子間相互作用が弱いことなどが挙げられる。これに対し、環状チアジルラジカルは、硫黄および窒素原子間の大きな分極に起因した強い分子間相互作用を示すラジカル分子であり、そのバルク物性は通常の有機集合体のそれとは異なることが報告されている。一方で、このような特異な性質を持つ環状チアジルラジカルの超薄膜の物性研究は、これまでほとんど行われていない。本研究では、環状チアジルラジカルの一種であるBDTDAバイラジカルの単層膜をCu(111)基板上に作製し、その分子配列と電子状態をSTMISTSを用いて調べた。その結果、ハニカム格子形状の分子配向が室温において観測された。この配向パターンはBDTDAバルク結晶におけるそれとは明らかに異なっており、またLEED測定の結果からも、系がCu(111)基板の影響を受けていることが示唆された。一方、STS測定では、フェルミエネルギー近傍でDiracconeの存在を暗示するV字型のdI/dV特性が観測された[学会発表1,2]。