一次元物資カーボンナノチューブのSTM/STSによる研究

一维材料碳纳米管的STM/STS研究

• 批准号: 08740265
• 负责人: 藤原 明比古
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08740265/
• 关键词: カーボンナノチューブ; 一次元物質; 走査トンネル顕微鏡(STM); 走査トンネル分光(STS)

広領域走査型の走査トンネル顕微鏡(STM)を用いることによって、一次元物質カーボンナノチューブのSTM像を観察した。カーボンナノチューブはその大きさがメゾスコピックサイズであるため、位置制御ができず、通常のSTMでは、カーボンナノチューブ像の観測だけでも大きな困難がある。本研究では、広領域走査型STMを用いた広い領域の探索ができたため、カーボンナノチューブを単に基板上に分散させただけで、基板上でカーボンナノチューブが確率的に存在するような試料を用いても、比較的容易に像の観測ができるようになった。基板としてグラファイトを用いることにより、基板に固定するためのバインダーを用いなくても再現性の良いSTM像が得られた。直径約300Å-500Å、長さ約1μmの範囲の大きさのカーボンナノチューブの像が得られた。この大きさが走査型電子顕微鏡(SEM)観察によって得られたものとほぼ等しいことから、STM探針の走査時の反応のタイムラグによる境界のなまりの影響は少なく、カーボンナノチューブの形状を忠実に観測していると推測される。トンネル分光(STS)実験では、現在のところ、状態密度がフェルミ準位でギャップのあるスペクトルのみが得られており、測定したカーボンナノチューブが半導体的な電子構造を有していることを示唆している。スペクトルの再現性にやや欠けるため、測定条件の最適化や様々な直径のチューブに対して実験を遂行していく必要があるが、カーボンナノチューブの結晶構造、特に、構造の特徴的なパラメーターである直径と電子構造の相関を明らかにするための基本技術が確立した。

The STM image of the first dimensional material can be observed by using the STM.カーボンナノチューブはその大きさがメゾスコピックサイズであるため、位置制御ができず、通常のSTMでは、カーボンナノチューブ像の観测だけでも大きな困难がある。In this study, the field of STM is explored in the middle of the field. The sample is used in the middle of the field. The sample is easy to measure and compare. The substrate is fixed in place and the image is reproduced. About 300-500 in diameter, about 1μm in length, the diameter of the large plate is about 300-500. The large scanning electron microscope (SEM) can detect the shape of the probe, and the STM probe can detect the shape of the probe. The electron structure of the semiconductor is determined by the density of state of the semiconductor. The basic techniques for optimizing the reproducibility of the crystal structure, characteristics, and characteristics of the crystal structure, diameter, and electronic structure have been established.