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幸福の物理

みんなに物理と工作と幸福をお届けするのだァ~!

【東工大物性実験研究室見学二日目】表面物理の表面に触れた!~光電子分光~

果報は寝て待て

 実験二日目の今日は角度分解型電子分光実験を行いました。実験の概要を簡単に説明すると、試料に光子をあてて光電効果によって飛び出す電子のエネルギーを測定する実験です。これにより固体の電子状態が分かるという。

 測定自体は簡単にできるのです。問題は真空度。高真空でないとできないので、目的の真空度になるまでひたすら待つ。まつ。マツ。

たのしい実験

 目的の真空度に到達したら、まずフラッシングを行いました。写真は試料であるシリコンに電流を流している作業の様子。
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 続いて実験装置内部にある試料をある高さまで下ろします。このハンドルの送り幅が小さくてちょっとタイヘン・・・。
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 ヘリウムによる真空放射で光子を飛ばし光電効果を生じさせました。測定結果は写真のようになりました。うっすら白く見えるのが電子の状態です。ちなみに縦軸は光電子の角度、横軸はエネルギーです。
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 この実験で例えば仕事関数や光電子の寿命などの情報を得ることができます。割りとポピュラーな実験だそうです。

 つづいてシリコン表面にビスマスを30分ほどかけて蒸着させました。すると測定結果はクロスしたような模様が得られました。なかなか複雑らしい。
 最後に電子線回折をしました。シリコンのみの回折パターンを黒のサインペンで記録し、シリコンにビスマスを蒸着させた場合の回折パターンと比較しました。写真から分かることはシリコンにビスマスを蒸着させた場合はそうでない場合より逆格子間隔が狭まるということです。つまり、実空間では粒子の距離が広がったということになります。
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 表面から色々な情報が分かる。その片鱗を垣間見た実験でした。平原先生、ありがとうございました!

└(՞ةڼ◔)」<幸福だァ~!