電気化学電位によるAuナノワイヤーの構造制御

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Gold nano wire was mechanically fabricated in solution to study their quantized conductance behavior under the electrochemical potential control. A 1 nm length mono atomic wire showing a unit value of the quantized conductance (G0 = 2e^2/h) was fabricated in solution at room temperature by choosing appropriate electrochemical potential and electrolyte. As well as a unit value, several fractional values were also recognized at the quantization. Intensity of the fractional conductance peak at 0.6 G0 in the histogram increased as the electrochemical potential of the wire became negative. Conductance trace proves that the fractional peak in the histogram is due to reversible conductance fluctuation between a unit (1 G0) and the fractional value (0.6 G0). These experimental results strongly suggest the formation of a gold mono-atomic wire showing reversible phase transition between a dimerized state and an equal spacing state. Possibility regarding the mono-atomic wire as a predecessor for Pierls transition in 1D metal systems was discussed.溶液内において機械的に金微小ワイヤーを調製し、その動的な構造変化をコンダクタンスの量子化挙動より推定した。電気化学電位を制御することで溶液内、室温で1 nm近い長さの単原子ワイヤーが形成され得ること、また単原子ワイヤーの構造相転移を起こし得ることが示唆された。金微小接合を水素発生電位に保持すると、コンダクタンスヒストグラムにおいて分数コンダクタンスピークが観測され、さらに負に分極するとその分数ンダクタンスピーク強度は増大した。伝導度の時間変化トレースにおいて、特定の分数コンダクタンス値0.6 G0と単位値1 G0の間をランダムに振動している様子が観察された。分数コンダクタンス値の出現は、１次元単原子ワイヤーにおけるパイエルス転移によるAuダイマー構造形成を示唆する。以上、電気化学電位制御によって１次元金属系が室温下において安定に形成され、可逆的な構造相転移が可能となることが示された。
日本表面科学会の論文
2005-07-10

電気化学電位によるAuナノワイヤーの構造制御

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