JP4534045B2 - ヘテロダインビートプローブ走査プローブトンネル顕微鏡およびこれによってトンネル電流に重畳された微小信号の計測方法 - Google Patents
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Description
〔課題を解決するための手段〕
未知の高周波信号もしくは電磁波信号が前記走査プローブトンネル顕微鏡にセットされた試料および前記探針の間に付与されて量子振動を励起させる未知の高周波信号もしくは電磁波信号付与手段、および意図的に変動された既知の外部重畳参照高周波信号もしくは外部重畳参照電磁波信号が該試料および前記探針の間に付与されるようにした既知の外部重畳参照高周波信号もしくは外部重畳電磁波信号付与手段を備え、付与された既知の外部重畳参照高周波信号もしくは外部重畳参照電磁波信号を、未知の高周波信号もしくは電磁波信号に重畳して量子干渉させる走査トンネル顕微鏡分析部を備え、外部重畳参照高周波信号もしくは外部重畳参照電磁波信号の未知の高周波信号もしくは電磁波信号への量子干渉に基づいて、ヘテロダインビート信号を生起することによる変調されたトンネル電流を発生させ、
高周波もしくは電磁波分離部が、前記走査トンネル顕微鏡分析部での量子干渉によって生成された高周波信号もしくは電磁波信号を濾波器で濾波して、濾波された高周波信号もしくは電磁波信号を検出し、増幅器が検出した高周波信号もしくは電磁波信号を増幅し、高周波発信機が、増幅された高周波信号もしくは電磁波信号に擬似する擬似高周波信号もしくは電磁波信号を生成し、前記走査トンネル顕微鏡分析部が前記既知の外部重畳参照高周波信号もしくは外部重畳参照電磁波信号に擬似高周波信号もしくは擬似電磁波信号を重畳させ、試料と前記探針との間に付与して未知の高周波信号もしくは電磁波信号に量子干渉させること
を特徴とするヘテロダインビートプローブ走査プローブトンネル顕微鏡を提供する。
走査トンネル顕微鏡分析部が、未知の高周波信号もしくは電磁波信号を前記走査プローブトンネル顕微鏡にセットされた試料と前記探針との間に付与して、量子振動を励起させ、意図的に変動された既知の外部重畳参照高周波信号もしくは外部重畳参照電磁波信号を該試料と前記探針との間に付与し、付与された既知の外部重畳参照高周波信号もしくは外部重畳参照電磁波信号を、未知の高周波信号もしくは電磁波信号に漸近させ、量子干渉させ、該量子干渉に基づいて、ヘテロダインビート信号を生起することによる変調されたトンネル電流を発生させ、
高周波もしくは電磁波分離部が、前記走査トンネル顕微鏡分析部での量子干渉によって生成された高周波信号もしくは電磁波信号を濾波器で濾波して、濾波された高周波信号もしくは電磁波信号を検出し、増幅器が検出した高周波信号もしくは電磁波信号を増幅し、高周波発信機が、増幅された高周波信号もしくは電磁波信号に擬似する擬似高周波信号もしくは電磁波信号を生成し、前記走査トンネル顕微鏡分析部が前記既知の外部重畳参照高周波信号もしくは外部重畳参照電磁波信号に擬似高周波信号もしくは擬似電磁波信号を重畳させ、試料と前記探針との間に付与して未知の高周波信号もしくは電磁波信号に量子干渉させること
を特徴とするヘテロダインビートプローブ走査トンネル顕微鏡による微小信号の計測方法を提供する。
また、本発明は、探針は試料に対してトンネル効果が見られる非接触領域から100nmの表面深度にわたってのヘテロダインビートプローブ動作範囲で動作することを特徴とするヘテロダインビートプローブ走査トンネル顕微鏡によるトンネル電流に重畳された微小信号の計測方法を提供する。
走査プローブトンネル顕微鏡という。そして、高周波または/および電磁波を対称する場合に、ヘテロダインビート走査プローブトンネル顕微鏡という。)を示す。走査プローブトンネル顕微鏡100は(1)STM探針(プローブ)によりプロービングした微弱RF信号を分離増幅するための前置増幅セクション、(2)スピン振動との参照およびヘテロダイン方式による応答解析のための信号発生セクションおよび(3)周波数スペクトル及びRF伝達関数ベクトルの解析セクションの3セクションからなる。以下、詳述する。
走査トンネル顕微鏡分析部1で検出された高周波信号は高周波通通過濾波器21で濾波され、低周波信号は低周波通過濾波器22で濾波される。濾波された低周波は走査トンネルプローブ電流電圧変換機23で対応の電流電圧に変換され、走査プローブ顕微鏡24で画像化され、表示される。
Claims (6)
- プローブとなる尖鋭な探針を備え、試料表面の原子・分子の電子状態に対向する前記探針と試料との間に流れるトンネル電流が引き出される走査プローブトンネル顕微鏡であって、
未知の高周波信号もしくは電磁波信号が前記走査プローブトンネル顕微鏡にセットされた試料および前記探針の間に付与されて量子振動を励起させる未知の高周波信号もしくは電磁波信号付与手段、および意図的に変動された既知の外部重畳参照高周波信号もしくは外部重畳参照電磁波信号が該試料および前記探針の間に付与されるようにした既知の外部重畳参照高周波信号もしくは外部重畳電磁波信号付与手段を備え、付与された既知の外部重畳参照高周波信号もしくは外部重畳参照電磁波信号を、未知の高周波信号もしくは電磁波信号に重畳して量子干渉させる走査トンネル顕微鏡分析部を備え、外部重畳参照高周波信号もしくは外部重畳参照電磁波信号の未知の高周波信号もしくは電磁波信号への量子干渉に基づいて、ヘテロダインビート信号を生起することによる変調されたトンネル電流を発生させ、
高周波もしくは電磁波分離部が、前記走査トンネル顕微鏡分析部での量子干渉によって生成された高周波信号もしくは電磁波信号を濾波器で濾波して、濾波された高周波信号もしくは電磁波信号を検出し、増幅器が検出した高周波信号もしくは電磁波信号を増幅し、高周波発信機が、増幅された高周波信号もしくは電磁波信号に擬似する擬似高周波信号もしくは電磁波信号を生成し、前記走査トンネル顕微鏡分析部が前記既知の外部重畳参照高周波信号もしくは外部重畳参照電磁波信号に擬似高周波信号もしくは擬似電磁波信号を重畳させ、試料と前記探針との間に付与して未知の高周波信号もしくは電磁波信号に量子干渉させること
を特徴とするヘテロダインビートプローブ走査プローブトンネル顕微鏡。 - 請求項1において、未知の電磁波信号が、試料表面に注入され、表面プラズモンを励起し、電磁場を発生させるようにしたことを特徴とするヘテロダインビートプローブ走査プローブトンネル顕微鏡。
- 請求項1において、未知の高周波信号もしくは電磁波信号は試料が励起されて発生する高周波信号であることを特徴とするヘテロダインビートプローブ走査プローブトンネル顕微鏡。
- プローブとなる尖鋭な探針を備え、試料表面の原子・分子の電子状態に対向する前記探針と試料との間に流れるトンネル電流が引き出される走査プローブトンネル顕微鏡による微小信号の計測方法において、
走査トンネル顕微鏡分析部が、未知の高周波信号もしくは電磁波信号を前記走査プローブトンネル顕微鏡にセットされた試料と前記探針との間に付与して、量子振動を励起させ、意図的に変動された既知の外部重畳参照高周波信号もしくは外部重畳参照電磁波信号を該試料と前記探針との間に付与し、付与された既知の外部重畳参照高周波信号もしくは外部重畳参照電磁波信号を、未知の高周波信号もしくは電磁波信号に漸近させ、量子干渉させ、該量子干渉に基づいて、ヘテロダインビート信号を生起することによる変調されたトンネル電流を発生させ、
高周波もしくは電磁波分離部が、前記走査トンネル顕微鏡分析部での量子干渉によって生成された高周波信号もしくは電磁波信号を濾波器で濾波して、濾波された高周波信号もしくは電磁波信号を検出し、増幅器が検出した高周波信号もしくは電磁波信号を増幅し、高周波発信機が、増幅された高周波信号もしくは電磁波信号に擬似する擬似高周波信号もしくは電磁波信号を生成し、前記走査トンネル顕微鏡分析部が前記既知の外部重畳参照高周波信号もしくは外部重畳参照電磁波信号に擬似高周波信号もしくは擬似電磁波信号を重畳させ、試料と前記探針との間に付与して未知の高周波信号もしくは電磁波信号に量子干渉させること
を特徴とするヘテロダインビートプローブ走査トンネル顕微鏡による微小信号の計測方法。 - 請求項4において、前記計測に際して微小高周波信号もしくは微小電磁波信号の増幅を行うことを特徴とするヘテロダインプローブ走査トンネル顕微鏡によるトンネル電流に重畳された微小信号の計測方法。
- 請求項4において、探針は試料に対してトンネル効果が見られる非接触領域から100nmの表面深度にわたってのヘテロダインビートプローブ動作範囲で動作することを特徴とするヘテロダインビートプローブ走査トンネル顕微鏡によるトンネル電流に重畳された微小信号の計測方法。
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WO2003005002A1 (fr) * | 2001-07-02 | 2003-01-16 | Advantest Corporation | Appareil et procede de mesure des propagations |
JP2005114473A (ja) * | 2003-10-06 | 2005-04-28 | Hitachi Medical Corp | 光検出方法及び生体光計測装置 |
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