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走査トンネル顕微鏡を使った分子操作によるフラットバンドエンジニアリング

使用扫描隧道显微镜进行分子操纵的平带工程

基本信息

批准号：
21K18898
负责人：
吉澤俊介
金额：
$ 3.33万
依托单位：
National Institute for Materials Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

走査型トンネル顕微鏡（STM）は、物質表面の原子配列を観察するだけでなく、表面に吸着した原子や分子一つひとつを動かす用途に使うことができる。STM を使って原子や分子を規則正しく並べたいわば「人工格子」を作ると、その吸着物の配列に応じて表面電子状態を変化させることができる。しかし、原子・分子操作の研究のほとんどは貴金属単結晶基板上で行われており、表面に特殊な電子状態を作ったとしても、物性は金属基板のバルク特性で決まってしまう。そこで本研究では表面の電子状態だけが巨視的な物性を支配する原子層物質に着目する。原子層物質の表面に吸着した原子や分子の操作により表面電子状態を変調し、超伝導転移温度をはじめとした物性の制御を図る。この目的のためには多数の原子・分子を精度良く操作する必要があるので、STM 制御のプログラミングも進める。本目的を達成する実験を最適な環境で行うため、2022年度は、原子層物質の成長条件の最適化およびSTM動作中の振動対策を行った。後者に関しては、まず液体ヘリウムを減圧して極低温を実現するための大型ポンプを屋外ポンプ小屋に移動し、建物壁で騒音および振動が減衰されるようにした。これにより、1.6 K での測定安定性が格段に向上した。また、地震による原子・分子操作中への影響を防ぐため、緊急地震速報を利用して大きな地震動を回避する仕組みを構築した。吸着物の同定を自動で行うために、教師無し機械学習によるクラスタリングの手法の適用を試みた。具体的には、前年度に取得した NbSe2 の高解像度STM像に対してブロブ検出により欠陥位置を特定し、欠陥近傍の画像を自動で分類することを試みた。

The micrometer (STM) is used, the atoms on the surface of the material are arranged to observe the atoms, and the atoms and molecules are absorbed on the surface to make them useful. STM makes sure that the atomic and molecular rules are correct and that the "artificial grid" is used as a device, and that the absorber is equipped with the electronic state of the surface of the device. In the study of mechanical properties, atomic and molecular manipulation, the mechanical properties of the metal substrates are determined by the mechanical properties of the metal substrates, the special electron states on the surface, and the physical properties of the metal substrates. In this study, the physical properties of the surface electron state monitor dominate the attention of the atomic material. The surface of the atom is absorbed by the atom and molecule, and the electronic state of the surface is controlled by the temperature and physical properties of the superconductor. In order to improve the accuracy of most atoms and molecules, it is necessary to improve the accuracy of the operation, and the STM system is required to improve the performance. The purpose of this paper is to optimize the environmental environmental conditions for the year 2022, the conditions for the growth of atomic materials, and to optimize the vibration strategy in the STM action. The rest of the equipment is used in the construction of large-scale buildings, outdoor buildings, cabins, buildings, walls, buildings, buildings, The stability is measured at 1.6 K and the grid section is up. In the operation of atoms and molecules in the earthquake disaster and earthquake disaster, the rapid speed of the earthquake is used to avoid the earthquake movement in the atomic and molecular operation of the earthquake. The inhalation device is the same as that of the automatic operator, and the non-mechanic machine is taught to use the test device. In the previous year, we achieved high resolution of NbSe2 images, high resolution STM images, low-resolution STM images, low-resolution images, low-resolution images, high-resolution images, low-resolution images, high-resolution images, high-resolution images, low-resolution images, low