ナノ振動子による場の計測

点击翻译按钮获取中文摘要

本年度は、固体表面の近傍で振動する振動子を用いて、振動子に固定した鋭利な探針頂点の原子と試料原子とで構成されるポテンシャルの場のマッピングの方法についての研究を行った。ポテンシャルが独立なパラメーター３個によって規定されるモースポテンシャルを例として取り上げ、それらのパラメーターを高速で同定する手法を開発した。モースポテンシャルを規定するパラメーターは、ポテンシャルの谷の深さＥｂ、谷の幅に相当する長さL、ならびにＥｂを与える探針試料間距離Z０である。計測において、試料を周波数ωにおいて数オングストローム探針試料間距離方向に位置変調し、それに伴う振動子の周波数変化を計測した。位置変調により、振動子の周波数はDC、１ω、２ωやより高次の成分を有する。ポテンシャルから振動子の周波数を与える式にモースポテンシャルを代入し、式変形により周波数シフトをモースポテンシャルパラメーターを有するベッセル関数として表した。その結果、振動子の１ω成分をゼロに保った状態で、信号２ωとDCを用いるとモースパラメーターを数値演算により求めることが可能であることを示した。