トップページ | 2010年12月 »

2010年11月

2010年11月30日 (火)

Bi2Se3 #3-3 STM/STS by 3He-STM(その13)

金曜土曜の出張前にマッピングを終わらせるために、朝7時から100nm四方のマッピングを開始。視野以外は、30nm四方と同じ条件。約60時間のマッピング。

2010年11月29日 (月)

Bi2Se3 #3-3 STM/STS by 3He-STM(その12)

n=0のLandau準位は、フィッティングして求めたピーク位置をマップしてみたが、欠陥と強い相関は見られなかった。「電子ドープから期待される、欠陥周辺でピークエネルギーがFermiエネルギーから離れる振る舞いとインコンシステントではない」という程度。もっと広い視野が必要。

ピークエネルギーの分布幅は最大で15meV位であるが、空間分布のヒストグラム(正規分布とは言い難いが)のσは、めのこで数meVである。

ピーク位置が大きく違う場所で、Landau準位全体にどのような変化があるのかも興味深いが、視野を広げる誘惑に負ける。停電後の復帰は正常だったが、視野を広げているときに、案の定、探針が変わってしまう。奮闘の末、正常なスペクトルと空間分解能の探針で、ゴミはあるものの100nm四方のスキャンができそうなところを見つけた。ドリフトが収まるのを待って、マッピングを行う予定。

2010年11月28日 (日)

Bi2Se3 #3-3 STM/STS by 3He-STM(その11)

午前零時ごろに予定通りn=0のLandau準位のマッピング終了。欠陥のそばでDirac点が若干低エネルギーにシフトしているようだ(6~7 meV)。Se欠陥による電子ドープとコンシステント。詳しくは各スペクトルをフィッティングしてマップしなければならない。

今日は停電。Cryogenicの3He冷凍機は、4Kフランジがないので1Kポットが空になると温度が上がってしまう。ヘリウムを満タンにしてニードルバルブを全開にしておく。探針は~100nm位粗動モーターで引いておく。次回は、視野を広げる予定。

2010年11月26日 (金)

Bi2Se3 #3-3 STM/STS by 3He-STM(その10)

仮眠しながら二晩連続実験して、低磁場でのFermiエネルギー近傍の微細構造の詳細を押さえた。微細構造は1T以上で観測されはじめるようだ。ゼロ磁場のスペクトルにもFermi面近傍に構造があるが、これが直接磁場中の微細構造に繋がるわけではない。

28日の朝から停電なので、それまで、11Tでのn=0のLandau準位のマッピングを行い、Diracエネルギーの空間分布を調べることにする。キャリヤ分布を知るのが目的。これまでのマッピングと同じ視野、30nm四方、128×128点、-210mV~-250mV、20layers、のマッピング。セットポイント+0.1V/0.2nA、変調2.5mV、温度1.5K、磁場11T。約30時間の予定。

2010年11月25日 (木)

Bi2Se3 #3-3 STM/STS by 3He-STM(その9)

9T終了。これまでの結果を補強する系統的な結果が得られた。突っ込んだ解析を考える段階に入った。

実験は、微細構造が低磁場でどのように出現するか調べるために、詳細なポイントスペクトルをとることにする。微細構造が出ていることがわかっている3Tから、0.125Tおきに磁場を下げつつ、同一の場所で1回1時間程度かけてスペクトルをとる予定。長丁場の連続実験。体力的な山場。

2010年11月22日 (月)

Bi2Se3 #3-3 STM/STS by 3He-STM(その8)

3T終了。不均一の大きさは磁場変化するが、長さスケールは磁場に依存しない。磁気長が直接長さを決めているわけではなさそう。

次は9T。その次は、低磁場での詳しい磁場依存性をポイントで取るべきだろう。

2010年11月19日 (金)

Bi2Se3 #3-3 STM/STS by 3He-STM(その7)

6T終了。不均一の大きさは11Tの場合より小さい。不均一のオンセットは20meV近傍だが、11Tと同じかどうかはよくわからない。同じエネルギーでの6Tと11Tの電子状態分布パターンは異なるので、なにか、単に局所的な構造が磁場で強調されたわけではなく、干渉効果と考えるほうが自然だろう。

3Tでのスキャンを開始。

2010年11月17日 (水)

Bi2Se3 #3-3 STM/STS by 3He-STM(その6)

ゼロ磁場でのマッピング終了。非常に均一。11Tで、±20meVの外は均一と思ったが、ゼロ磁場はさらに均一。磁場で後方散乱が復活しているかも。さらに広い視野が必要。

まずは、系統性のチェックのため、6Tで全く同じマッピングを開始。

2010年11月14日 (日)

Bi2Se3 #3-3 STM/STS by 3He-STM(その5)

11T、±50meVスキャン終了。「Landau軌道」自体は少なくとも30nmのスケールでは実空間で均一であるが、微細構造の現れる±20meVの範囲では数nm~10nmの長さスケールで非常に不均一になることがわかった。スペクトルのヒストグラムのエネルギー依存性をみると、+20meV、-20meVというエネルギーは、非常によく定義できる、はっきりとしたエネルギースケールになっている。一体なんなのか?

今日からは、比較のため、ゼロ磁場で全く同じスキャンを開始。

2010年11月11日 (木)

Bi2Se3 #3-3 STM/STS by 3He-STM(その4)

ゼロ磁場には無い電子状態の大きな不均一が見られる。原子レベルの構造は無い。欠陥やゴミは不均一と相関がほとんど無いように見える。不均一は、微細構造によるのか、それとも、関係無いのか?

ゴミから視野をずらして、より広いエネルギー範囲でマッピング。原子レベルの構造は無いので、空間分解能は落とすことにする。30nm四方、128×128点、±50mV、81layers、セットポイント+0.1V/0.2nA、変調0.7mV、温度1.5K、磁場11T。前回同様、60時間のマッピング。

Bi2Se3 #3-3 STM/STS by 3He-STM(その3)

昨日は、日帰り出張で理研に来られなかった。今朝チェックしたところ、スキャン範囲内にゴミが移動してきてしまっていたが、幸い、探針には影響なし。16:00ごろに今のマッピングが終わるので、その後、スキャン範囲をゴミのない所まで移動して、Landau軌道のマッピングに移行。

2010年11月 9日 (火)

Bi2Se3 #3-3 STM/STS by 3He-STM(その2)

マッピングは順調に進行中。今のところ、はっきりとした電子状態の超構造は認められない。数nmスケールのうねりのみ。

  • Landau軌道だけしかないエネルギーでのスキャン
  • もっと広い範囲のスキャン

が必要。

Bi2Se3 #3-3 STM/STS by 3He-STM

Twitterに記録しようと思ったが、ブログの方が良いと思われるので、引っ越し。昨日(今朝)までの分。

11月8日
11Tまで粗くLandau準位の確認。Fermi面近傍の微細構造の確認。今までで一番Landau準位がきれい。60時間かけて、30nm四方、256×256点、±10mV、21layers、のマッピング。セットポイント+0.1V/0.2nA、変調0.7mV、温度1.5K、磁場11T

11月7日
トポロジカル絶縁体Bi2Se3の磁場中電子状態分布観察。アプローチ後、原子分解能とDiracポイント(約-250 meV)までの探針の安定性を確認。+100 meV/10 pAで明日まで放置。

トップページ | 2010年12月 »