Instruments

長谷川研究室には、さまざまなタイプの走査トンネル顕微鏡(STM)があります。それぞれ、測定時の試料の環境が異なっており、測定物や観察したい現象に合わせて、適当な顕微鏡を選択して実験を行っています。 これらの顕微鏡は、いずれも振動ノイズに対して敏感なため、空気ばねによる除振台の上に載せられていたり、場合によっては、防音室の中に入っています。

We have various types of scanning tunneling microscopy (STM). They are used depending on purposes. Since all systems are sensitive to vibrations, some of them are on an anti-vibration table and in a soundproof room.

4He refrigerator UHV STM (Unisoku)

この装置では、試料を液体ヘリウム温度(通常4.2K、ポンプで引いて2.6K)まで冷却し、面直に11Tもしくは面直2T・面内1Tの磁場をかけた状態でSTM観察を行うことができます。
走査トンネルポテンショメトリやマイクロ波導入も試みています。

This system can be cooled down to 4.2K by liquid He and to 2.6K by pumping. 11T (out-of-plane) or 2T (out-of-plane) and 1T (in-plane) magnetic fields can be applied.
We are also trying to combine with scanning tunneling potentiometry and microwave.

3He refrigerator UHV STM (Unisoku)

この装置では、トップローディングの3He冷凍機で最低温度300 mKの低温、超伝導マグネットを用いて7 Tまでの強磁場中でSTM観察を行うことが出来ます。

This system can be cooled down to 0.4K by 3He refrigerator. 7T (out-of-plane) magnetic fields can be applied.

Room temperatureUHV STM/AFM (Omicron)

Omicron社の室温型STM装置で、周波数変調AFMとして動作させることも可能です。また、表面のポテンシャルを測定する走査トンネル・ポテンショメトリーの実験も行っています。

This STM (Omicron) is operated in room temperature, which also works as FM-AFM. We work on scanning tunneling potentiometry using this system.

Synchrotron radiation UHV STM (home built)

物性研究所軌道放射物性研究施設の木下研究室(現Spring 8)と共同で開発したSTMです。放射光などの光を当てながらSTM像をとることができ、STM像観察と同時に元素分析や磁気情報を得ることを目的としています。

This system was built in joint project with synchrotron radiation facility. STM image can be obtained irradiated with
synchrotron radiation. We are interested in elements-resolved STM study.

High vacuum AFM/STM/Scanning Tunneling Potentiometer (Shimadzu-based home built)

コンタクトモードおよびダイナミックモードで表面の凹凸を観察できるAFMです。超高真空ではないので、気楽に操作できます。 パターン作成やポテンシャル測定にも応用しています。

This system works as contact and dynamic mode AFM in high vacuum (not ultrahigh vacuum).