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2011年10月

2011年10月18日 (火)

Bi2Te2Se #111007-3 by 3He-STM(その2)

無事アプローチし、+200mV/10pAの条件でも原子分解能があったが、不安定で、すぐに探針が変わってしまった。トポグラフはやはり凹凸が多く、Bi2Se3とはだいぶ様相がことなる。

スペクトルは、今回は-150mV程度に底があったので、本当にここがDirac点かどうか確認するために磁場をかけてみた。11Tの磁場中で極めて明瞭なLandau量子化が見え、n=0の状態はやはり、-150mV付近にあった。すなわち、バルクのキャリヤは相当少ない。

しかし、少ないキャリヤ濃度を反映して、バンドベンディングとその遅い緩和があるようで、電圧を下げながら測定したスペクトルと上げながら測定したスペクトルに大きなヒステリシスが観測された。

とりあえず、磁場を変えながらスペクトルを取ることにする。

そろそろ完全にFuさんの実験としてFuさんにお任せできるようになったので、この実験に関しては今後あまり更新しないかもしれない。

2011年10月17日 (月)

トラブルとBi2Te2Se #111007-3 by 3He-STM(その1)

そろそろ全てFuさんにお任せできるようになったが、唯一の気がかりが、前回落としてしまった輻射よけの蓋だった。どうも、チャックが空回りするような気配がある。慎重に処理室まで引き上げた後、導入室のトランスファーロッドでも回してみたが、やはり空回りしている。ハンドルが摩耗してしまったようだ。

この蓋を使うようになって5年以上、何度か受け口に落下し、そのたびに傷ついた受け側のネジに、だましだましねじ込んできたので、時には相当強い力をかけた。しょうがないといえばしょうがないが、先月のメンテナンスでこれもチェックしておくべきだった。

しかたがないので、導入室までもってきて取り出した。(この時、導入室内で落下し、大変だった。)完全にチャックする部分が磨滅していて、交換以外に手は無い。早速、手配するが26日以降になりそうである。

チャンバー内に試料が1個だけあるので、蓋無しで到達できる2Kで実験を試みるため、アプローチ開始。これが上手くいってくれると、蓋が来るまでやることができるのでありがたいのだが。とりあえずできるだけのことはした。

2011年10月14日 (金)

Bi2Te2Se #111007-3 by 3He-STM(その2)

無事アプローチしたが、トポグラフは数10pmの高さで数nmの広がりをもつ凹凸で構成されており、Bi2Se3とは様相が異なる。凹凸は周期的のようにも見えるが、それを確認しようと広い範囲をスキャンしている間にゴミを拾ってしまい、かすれた像しかとれなくなってしまった。この凹凸像が真のデータなのか、この試料表面と探針だけのものなのか、今後測定を繰り返して確認しなければならない。

念のため磁場を印加してみたところ、Landau準位はきれいに見えた。探針が変わってしまった後なので、バックグラウンドのスペクトルがどうなっているのかはまだわからないが、Landau準位の大まかな磁場依存性からは、Dirac点(すなわち磁場依存しないLandau準位のエネルギー)は、-230meV程度のようである。

私用があったので、後をFuさんにお任せして離脱。月曜に新しい試料に交換予定。

Bi2Te2Se #111007-3 by 3He-STM(その1)

一昨日、探針をFIM処理しようとしたが、絶縁性の所にアプローチしてしまったようで、全く原子像が見えなかった。全ての探針を使い果たしたので、新しく4本の探針を作製し、導入室にセットした。これでFuさんは、一連の作業は全てやったことになる。

昨日、新しい探針の内の最初にFIMにかけたものが良い針だったのでそのままセットした。試料は、一つ劈開用のピンが引っ掛かって上手く落ちなかったので、もうひとつの試料を劈開してセットし、アプローチ開始。

前回、輻射よけのフタを回収する際に私が落としてしまい、ネジ山が傷ついたようで、うまくねじ込めなくなってしまったが、機能上は一応問題なさそうである。

2011年10月12日 (水)

Bi2Te2Se #111007-1 by 3He-STM(その1)

昨日、Bi2Te2Seの最初の試料を劈開してセットしたが、試料ではない場所にアプローチしたようでスキャンできなかった。

2011年10月 7日 (金)

NbSe2 RRR=40 #110928-1 STM/STS by 3He-STM(その6)

0.4Kでの詳細なマッピング終了。このデータをFermi関数で畳み込んで有限温度のデータと比較したところ、LiFeAsほどではないが、NbSe2でもKramer-Pesch効果は表れているようである。

明日から3日間停電があるので、この試料の測定はこれで終了にする。詳しい解析はこれからだが、装置のテストということに関しては、全く問題ないことが分かった。

2011年10月 5日 (水)

NbSe2 RRR=40 #110928-1 STM/STS by 3He-STM(その5)

今週末は停電なので、その前の最後のスキャンとして、最低温430mKでの詳細なマッピングを行うことにする。このデータを数値的にFermi関数で畳み込むことにより、より高温でのデータをシミュレートすることができる。

+5mV/0.1nA、65nm×65nm、64点×64点、変調振幅0.05mV、±2.8mV。約40時間のマッピング。

この一連のNbSe2の実験は、9月からポスドクにきたFuさんにシステムを覚えていただくことも目的だったが、ほぼ完璧に覚えていただけた。

NbSe2 RRR=40 #110928-1 STM/STS by 3He-STM(その4)

昨日、一昨日に行ったこと。

1.5Kでのマッピングの途中で渦糸ジャンプが起こっていたので、1.5K以上での測定はなるべく早く行うことにする。1.5K、2.5K、3.5Kの各温度で、+5mV/0.1nA、65nm四方、64×64点、±1.5mV、変調振幅0.05mVのマッピングを1時間40分で行った。

渦糸ジャンプが起こったり、渦糸が結晶表面の「溝」近くに来てしまったので、何度か取り直しを行ったが、各温度でのデータを取り終えた。詳しく解析しないといけないが、NbSe2でもKramer-Pesch効果が見えているようである。

2011年10月 2日 (日)

NbSe2 RRR=40 #110928-1 STM/STS by 3He-STM(その3)

温度を1.5Kに変えて、前回と同条件で測定開始。ただし、データ点数はそれほど必要無いので、±4mVでデータ点は9点。約19時間のマッピング。

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