wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/research/arch/masterthesis...preparation...

65

Upload: lyhanh

Post on 13-Mar-2018

222 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

������������ ���� ������

���� �� ������������� ��

��� ��� �����

������ ����

��������� ����

���������� �� ����� �������� ����

�������� ��� ��������� ��

��� ���� ����

Page 2: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber
Page 3: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

���� ���

������������ � ������������ ������ ���� ������ ���� ������

�� ���� ������� ������� �� ���� ��������� �������� ���������� ��������

���� ����������� ����� ��� ������ ��������� � �� ������������ �� ��

��������� �������� �� ���� ��������� ��� �������� ���� ��������� ����

��� ��!���� ��� �� ���� ���� � ���� �� ��� ����������� �������

��� ����������� ��� �������� � �� ������� ������� "������ ����#�����

������������ ��� $��� ���� ������ ��������� ��� ������������ ������ ���

�� ����� �������� ������ ��� ���� ������������ ��������� %������� ���

$��� ���� ������ ��������� �� ���� ������� �� �� ����� ��� !�����$���

��������� &� �������� ������� �� � ���� �� �������� ��������� ���� ��

������� ��������� ������� �������

'� �� ������ !��� �� ����(��� �� ������������ ������� �� ����#�����

������������ �������� ��� $��� �� ��������� �������� �� ������������

������������ ������ ��� $��� ���� ���� ����������� )� ���� ���������

� ������� ������������� ������������ ����������� �*"���� ���� �� ���

���� �������� ��+,� ��� $��� ���!� �� ����,� �--.� �������� ��� ������

�� �/�� �� �������� ����� �� �� ��������� �������� ��� �������� �������

!���� ���������� � �� ��� ���� ���������� ���! ��������������� 0��

��������� �� ��������� ���������� ��� ��/������ ��!��� �� ������� ���

���� ����� ����� ������� ��� � �� ������ ����� ������� �� �� �����!���

�� �� ��� ���� ��� ������ ������������ �� �� ������� ������ ������� �� ��

��������� �� �� ��� 0���� ������� �0��� 1�������� ������ ���! �� ��������

�� �� ���� +�� �� ���� +�� ��� +��� ��� �������� �� +�� ����� � �������

�� ������ ������� ������� � �� �������� ��� 0�� 0��������� � ����������

�/�� �� ���� ���������(���� �������� 2����3 ��� ���� �������� � ��! ����

��� �������� �� 4- ��+� �� �� �� ���� �� �� ����� ������ ���������������

���� �/�� ��� �� ������� � ������������� �������� 5������ ���� ��

���� ������� %������� � 2���������� ����3 ����� � �� ������ ������ -�

�+ ����! �� !���� �� ������ ��� � �������������� ����������

Page 4: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber
Page 5: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

������

� ���������� �

� � ������� �

6�. '��������� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 7

6�6 �������� ������������ ����������� ���� �� ��� � � � � � � � � 4

6� ����� �/�� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ..

6�8 9��� ���������(���� �/�� �� �� ��� � � � � � � � � � � � � � � � .

� ��������� � ������� �� ������� ��

�. ������������ ����������� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � .:

�.�. ;������ ���������� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � .:

�.�6 *������������ ������������ ����������� � � � � � � � � 6.

�.� ������� ������� ��� ���������� � � � � � � � � � � � � � 6

�.�8 ������� ������ ���� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 6:

�6 ����������� ���� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � -

�6�. ������������ ���������� ����� � � � � � � � � � � � � -

�6�6 ������ ������������ ����������� ����� � 9<61 � �

�6� *"��� � �����0����� �������� 6=* � � � � � � � � � 8

� ���� $�� ���!� �������� ��� ��� � � � � � � � � � � � � � � � � � 7

� ������� �� ������� �

8�. �/��� �� �������� ����� ��� ������ ��� � � � � � � � � � � � � � � >

8�6 "��������(���� �/��� �� ������� ������ ��� � � � � � � � � � � � 8

� !��� �" �� #������� ��

���

Page 6: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber
Page 7: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

������

!� �������

'� ������� ��������� ������� ������ �������� ������ !�� ���� ����

�� ���������� !���� 9������ ���� ������ ���! ���� ��������� ���������

���� �� ������������� ��������������� ���� ��������������� ������

���������� �������� ��� ������������ �������� ��� ���� ���� ����

������ ������ �� ���� ��� �� ������������ �� ���������� ������� �� ����

��� �������� ����������� � ������� ?.@� '� ����� � ��������� ����������

�������� ��������� �� ���� ������� �������� ����� ���������� �� ���������

���� �� ��� �������� ��������� ������������ ����������� ����� ���

�������� �� !���� �� ��������� ������ �� ���� �A,�� ��� �� ������� ��

����� ��� ���� ���������� ��������� �� ��� ��� ��� ��������� ��! ��������

������ �� �� ������� �������� ������� *���� ����� ��������� �������

������ ������������ ������ !�� �� ������������ ������� �0��� .�.�

���� ������ ���� ������ ������� ��� ������ � ������ �� �������� ����

������ ��� �������� ���� ��������� ������� �� ���� �������� ��!���� ���

���� ����� � ���� �� ��� ����������� ������� ��� ����������� ���

���� �������� � ������� ��������� ��� � �� ��������� ���� �������� ���

�� ������������ �.-��.-� B*� ?8:@� *��� � ��� ���� ����� � ����� ���

������ &� �������� �� �� ������������ ����� ������ ������� ��� ��� ������

� ����� ���� ��������� ���������

C�!����� ����#����� ������������ ��� $��� ���!� �� �� ������ �����

��������� ��<A� �����#�� ���� ������ ��������� ��� ������������ ��

���� ?6D8@ ��� �� ����� �������� �������� ���� ���� ������������ ����

���� �0��� .�6�� 1���������� �� �� ������� ��� �� ��������� �� �������

������������ ����������� �� !���� ��� ��� ������� �� ��� �������

���� !���� �������� �� ������� � ��� ��!��� �� ���������� ��� ��

��� ������������ '� ������� ����(��� �� ���������� ����� ������� ����

���������� �������� �� ���� ��������� ���� ��� �� ������� ������� ?7@�

<��� ������������ ������ ��%,E�� ���� �� ������������ �� ��� +

.

Page 8: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

6 ������� � ���� �����

0����� .�.F 1����� ������� �� �� ������������ ��,� ���������

0����� .�6F '��������� �� �� �<A ������ � ���� �������� "G��A ��� �

������ ���� ����� ��� �������� �� ����� � ������ �� ��������� ��������

�� ���� ������ ?8@�

Page 9: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

������ ��� ����� ������ � ���� �� ���������� ������� �� ������� ���

������� ������� ��� ��� ���������� � �� ���������� %�G���������

������� �� ������� �� ����� �� ������� ���������� �� �� ���� �%,E�

������������ ����������� ����������� ���� �������� ���� ����������� ��

�������� ������������� ������������ ����������� �*"���� �� �� ��� ��

��� ��� ��!����� ����� � ������� �� ���� ���������(����� H������ ��

� � ?6-@ ������� �������� ���� ����������� ��� 0���� �������� �� �� ����

����������� %�G������ ����� �+,� ���� ������� �� ���� �������

��� ����� ����� I .�= � -�6 ���� �� !���� �� �������� !�� �� ����

������������ ���������� ����(�!� �� � � ?7-@ ���� ��������� �+, ���

$��� ������ ��������� &� �������� ����� �� ������ ����� ��������� ��<A�

�����#�� ��� ������ �� ������� ��������� ������� �� ������� *"��� ���

��������� 1���� ���� ����������� �� ���� �� �� ������� #����������� ���

�� ���� �� �� ��������� ��� ���� ���� ��������� 9� ����� ��� $��� ���!�

���������� �� ������ ���������� �������� ��� ��� �/������� ������� �����

������� ����������� ����� ������������ ���� ���������

��� �������� #����� ���������� �� ��������� �� ���������� ���������

�� � �������� ����� �� �� ;���� ������� �� 2���������3 ��� � I

? J � � �� ��

�� �@�� !���� ���������(�� �� ���������� �� �� ����

��� �� �� ������ G��� �� �� ������� ������ � �� �� �������� �������

��� �� �� �� ���� ���� ���������� ���������

�� � �� �� ���������� � ���

���� #����� ���������� �� ��&����� �� ���������� �� �� ���������� ��

�� ���������� �������� !���� �������� �� � ������������ ������ ���

�/����� ���������� ������� �� �� �� ���������� �������� �� ���������

�� �� ������������ �� ��� � !���� ���� ���� � ����� �� �� ������� ����

��� ��� � I �'���� �� � '� �� ������� ����� �� �� ��������� ���

���

�� � �� �� �� ����� �� �/����� ���������� �� ��� ��������� ��

J � � �� ��

�� � I -� *�� ����� �� �� �� ��� ����� �� �� ���

�������� ���� � ���� �� "��

�� �� '� �� ������ �� �� ������ ������ ��

������������ � ���������� �/�� �� ���� ���������(���� �� �������� 2����3

��� ���� �������� �� �� ���������� ������ 7-=- ��+ ����! �� � ���� �/��

�� ������� � �� �������� �� #����������� !�� ���� 9���� ��������� ����

�� ������� ��� ������� ���������� %������� � 2���������� ���� �G�K�3

��� ���� ���� �������� ������ -� �+ ����! �� ��� �� ������ ��� ��������

���� ���� �������������

'� �� ������ ����� !� ������� �� ����������� ��!��� �� ��������

0���� �������� ��� ���� ����������� ��� �� �/�� �� ����� ��� ������ ����

���� )� ���� ��������� � ������� ������������� ������������ �����������

�*"���� ���� �� ������� �������� ��+,� ��� $��� ���!� �� ����,� �--.�

�������� ��� �������� �� �/�� �� �������� ����� �� �� ��������� ����

Page 10: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

8 ������� � ���� �����

���� ��� ��/������ ��!��� ����������� 0���� ������� �0�� ������� ���

����������� ���������� ����� �� �����$��� �� �� 0� ������� �� !� ����

������� �� ������� ���� �� ���� ��� ������ �� ��� ��/������� 0���������

!� ���� �������� � ����� #����������� ���� �� �� + � ���� ������ ���

�� ���������� ���� �� 0���� ������ * ���������� �/�� �� ���� ���������(�

��� �������� ����� ��� ���� �������� � ��! ������� �������� �� 4- ��+��

%������� � G�K ����� � �� ������ ������ -� �+ ����! �� �

Page 11: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

������ "

#��$% ���

��� ����������

%����������� �������� ��� ���� ���������� ������ ������� �� �� ���

������� ��������� �� ��������� ���� ������� �� !��� �� �� �� ����� ��

��������� !�� ���������� ��������� ���� �� �� ������������� �����

���������� �� ������� ��� �� �������� ��������������� �� ��������� ?.@�

9������ �������� ������������ �������� ������ �� !� !���� ,�� �� ����

!��� ������ ��� �� ���� �� $����� ������ �0��� 6�.��

'� ����!��� ������ �� ����!��� ��� ����� �� ������� ����������

������ �� ������ ������ �� ����$����� �� ���� �� ����� ����������

�� ���� �� ����!��� ������ ������ ������������ ��������� ������

�� �� ���$������� ���� �� ����� ����� ��� ���� ������ ���� ���� ����

�� ��� ?.-@� '� �� ������������ ��,� ��������� �0��� 6�6� ����!���

0����� 6�.F �!� ����� ��� �� ������������ �������� �%'�� ��� ���!�F ��

$����������� %'� �01%'�� ��� �� ����!��������� %'� �91%'�� ?.@�

7

Page 12: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

4 ������� � ���������

0����� 6�6F 1����� ������� �� ������������ ��,� ����������

������ �� �����(�� ������ �� ����$����� �� �� ������ �� �� � ��� ����

*� �� ����� ������ ��������� �� �,� ���� ����� � ��������� ���� .=-Æ

��� �� ����� ����� ��������� � �� ����������� ;�0�,���� ���� ����

������� �� � ����!��� � ������� �� �/����� ������� �������� ��!���

����������� � ���� ��� �������� �� �� ������������ ������� ��� �� ����

������ , 6� ���� ��� �� �������� ������������ ���� �� "���� �����������

�� ��������� ����$��� ����� �A%0�� ���� ��� � � ��5�� �������� �� ��

���������� ���� �������� ������� �� ������� ��������� ������� ������

��������� %�G������ ������������ �������� ?..@� *�������� � A%0�

�� ��� ��������� !���� � �� �� ����� 1������ ������ ��� � �� �� ���

������� ����!��� ������� !���� �� ���������� ���� �� ������� ��� ?��

#����������� ���� ���� 0���� ����� ��� �@ � �� ��������� ��� ��� ������

�� �� G������ ����� � .�6 �+ ����� ��� ����! �� � ?.6@� %������������

�������� �� ��� �������� !��� �� ������� !���� �� �� ������� ��� ���

������

��� ������������ ������������ ��� �� ����

1�������+,� �1�+,� �� � ������ ����!��� ������ ����� !���� ��

���� ����� ������ ��� ����� �� ����!��� � ��� �� ����������� �������

������� � ������� ������� ��� �� ����� � ����� ?. @� '���� �� � � ?.8@ ����

Page 13: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

�� ������� ����������� ������������ ��� � �� >

0����� 6� F ������������ ������ �� 1�������+,� ���� !�� ��! �����

������ ��� I 7- �+� ?.8@�

������� ������������ ����������� ����� ������ �� 1�+, !���� ���! ��

!�� ���������� � �� �� !�� ���������� ��� ������� !���� �� ����������

���� �� ������� ��� � �� ��������� ��� ������� � .�7 �+ ����! ��

�0��� 6� �� %��� �� � � ?.7@ ���� ������ �� �� �� ������� ���� ��� ��/����

���� �� ���� ���� �� ��������� �� ������������������� ��� �� 1�+,

�0��� 6�8��

�������� �� � � ?.4@ ���� ������� �� ����������� ������� !���� ����

��� �� �� �������� �� �� ��� ������ �� 1�+, �������� ����� ���� �����

�������� ���� �� �������� 2������������3 ������������ ������ �0��� 6�7��

*����� 2������������3 ��� ������ ����� ���� ��! ����� �������� ?.>@

��!���� �������� ����� ��/������� ��!��� ��+,� ��+,� ��� 1�+,� �1+,�

#���������� �������� !�� '���� �� � � ?.8@ �0��� 6�4�� %������� � ��� ����

����� ������(�� ��� ��������(�� ������ ��� �������� �� �� �����������

�/�� �� ������� ��� �� ���� �� $��� ������� !���� ������� ���� ��

������� ��� � �� ��������� ��� �� ����� ���� �+, � 1+, ?.=@� * �����

����������� �������� �� �� ��� ������ �� �� ���� ���� ��� ��������

�� ����������� ���� �� , 6� ���� ��� �����$��� ��� ��/�� ��!��� ��

������� ��� ��������� ���� ��� �� !���� ��� ���� ���������� � �� ���

����� �� ������ + � ���� ?.:@� '� ������ � �� ������������ ������ ���

����� ����� � ����� ������������� ������������ ����������� �*"����

���� �� H������ �� � � ?6-@ ���� ����� ������� ���������� �0��� 6�>�� '� ����

�� �� ����������� ������ �� �������� ������� �������� �� ���������������

Page 14: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

= ������� � ���������

0����� 6�8F ������� ���� ��� ���

���� ������ �� ��+,� ��� 1�+,�

?.7@�

0����� 6�7F + � ��� ������ ��

1������+,� ���� � ���� �����

������ ��� I :-- �+� ?.4@�

0����� 6�4F +��� ��! ������������������� ��� ������ �� ��+,� ���

1�+,� ���� �� ?.>@�

Page 15: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

�� ������� ����������� ������������ ��� � �� :

0����� 6�>F *"��� ������� ��� �� ��+,� ?6-@�

��������� ��� ���� ������������ ��������� �� *"��� ���� �� ��������

���� �+, ������� ��� ���� �������� �� + � ���� ����������� ?6-@� G�!����

� ����� #����������� ������� ���� !�� �� ������� �������� !���� ����� �

����� � ������� �� ������� ���������� �/�� �� ������ "������ A%0� J

����� ������ ������������ �<A*� ����������� �� �+, ���� ����� ���������

������� �������� ��� �������� � ���� �� �� #����������� ���������� ��� �

0����� 6�=F <A* J A%0� �L%1� ���������� ��� ��+,� �������� !�� ����

��������� ����� ������� �C%�,� ��� #����������� ���������(���� ��

�� C%�, ���������� �� � I .�.�: ?6.@�

Page 16: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

.- ������� � ���������

7

6

5

4

3

k z (π

/c)

43210-1kx (π/a)

h� = 88 eV

h� = 60 eV

(c)Γ X ΓX M Xdxy

dzxdyz

Inte

nsity

(ar

b. u

nits

)

-10 -5 0

h� = 88 eVSrVO3T = 20 K

θe =

-9.9° (X)

0.0° (Γ)

9.9° (X)

20.1° (Γ)

31.0° (X)

V 3d

O 2p

(a)

Energy relative to EF (eV)-2 -1 0

h� = 88 eV(b)

{

{Incoherent part

Coherent part

0° (Γ)

20.1° (Γ)

9.9° (X)

0����� 6�:F ������� *"��� ������ ��A1�� �� ��+,� ��� $��� �� �� �����

����������� ������ ��� ��� ���� �� 0���� ����� ��� ?7-@� ������ �� ������

��������� �� ����������� �� �� �� ��� ���!� �� ����� ��� ?7-@� ��������

0���� �������� �� ��+,� �5������������ ��� ���� �������� �� ����

�� ��/���� �/����� ������ �� �� ��/���� ������ ������ ?6. 66@ �0��� 6�=��

��������� � �� ������ ������� � ����� �� ����� ����������� ���� �������

������ � �� �������� !�� ��������� ������������

"������ ����� ��� $��� ��� ����� �� � ���� ���� �������� ���

*"��� ���������� ������� ���� !�����$��� ��������� &� �������� ����

� �������� � ����� ���� ������� *"��� ������ ?6 68@� 1���� �����������

��� �� �� , 6� ��� + � ����� ���� ���� �������� ��� ��� $�� �+, ��

���!� �� 0��� 6�: ��� ?7-@� '� �� + � ���� ?0��� 6�: ��� ?7-@@ ���� ��� !�

�������M �� ������� ��� ��� #����������� ���� ���� �� � ��� �� ���������

��� ��������� �� �� ������ �� �� ��!�� G������ ������ *� ������� �� ��

����� �� �� ���� �+, ?6-@ �� ������� ��� ���!� ����� ����������� ' ������

�� ���� �� �� ������� ��� ������� ���� ����� ��� ������ �������� ���

� �� !�����$��� ��������� &� �������� �� ��� $���� '� ��� ����� !� ����

Page 17: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

�� ����� ������ ..

Inte

nsity

(ar

b. u

nits

)-535 -530 -525 -520 -515 -510

Energy relative to EF (eV)

�e = 0° 45° 60°

h� = 800 eVT = RT

SrVO3O 1s

V 2p1/2

V 2p3/2

V5+

V4+V

5+V

4+

(b)(a)

E = 90 eVT = RT

√2 × √2

SrVO3/SrTiO3(001)

1 × 1

0����� 6�.-F ������� �������� �� ��+,� ��� $��� ?7-@� ��� <��A ������

���! .�. ���� ��������� �� ��������� �� !��� ���

6��6 ������� ����� ����

��� ���� ��������� �� ���������� ��� 9�� , .� ��� + 6� ��������� ������

���! !� ��������� !���� ��� �� �������� � ���� ��� ������� ����������

��������� ���� ������������� ����������� � ��!�� ��������� �� .7 K�

� ������� ��������� ������� ���� �� �� ������

*� ���!� �� 0��� 6�.- ��� ��! ������ ������� ��/������ �<��A� ������

���! ����� .�. ���� !�� ���� ������� ����� ������� ���� ���

6��6 ?7-@�

0����� 6�.- ��� ?7-@ �������� �� �� ������� �� ��������� �+, ��� $���

��� ������� !�� +�� ������ ������ ��

6 ��6 �������� ��� ������� ���

���������� �� �� ������� +�� ����� ����� ���� �� �� ���� ���!� ��

����(�!� �� � � ?7-@ ���� �������� �� � �������� �������� �� �����+,� ��

��� ��� ���� �������� !���� �� �� ��������� ���� ��

6 � �6 ����� �����

��� + �� �����(�� � +���

0������ 6�..��� ��� ��� ���! �� ��������� ������ �� *"��� ������ ���

������������ !�� ��/���� ���������� 0���� 6�..��� ��� ��� ���! �� ����

�������� ������������� � ��� ��� ��� ������������ G��� �� ��������� ��

����� ���

�� I �� � ���� � � J ���� J ��� � ���� � � J ������ '� 0���

6�..��� �� ������� ������� �� �� ��������� ��� ��������� ������

��� ������ �����

9� ����� ��� $��� ���!� ���������� �� ������ ���������� �������� ��� ���

�/������� ������� ������������ ����������� ����� ������������ ���� ����

����� A������ ����������� �� ���� $��� ������� ������ ���� � ���� ����

!��� ������ �� ������������ ������� *� ��� �� ����� ������� *�����

�� � � ?7.@ ��������� �� �� ���� *"��� ���� �� <�������1�,� �<�1,� ���

$��� ���!� �� ��<�*�,� �--.� �������� �!�� ������� ����������� ������

Page 18: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

.6 ������� � ���������

����

����

����

����

���

���

Sel

f ene

rgy

(eV

)

�� �� �� � �

Energy relative to EF (eV)

ImΣ ReΣ

����

����

���

�� �� �� � �

Energy relative to EF (eV)

ImΣ ReΣ

����

���

����

���

���

Ene

rgy

rela

tive

to E

F (

eV)

���� ���� ��� ��� ���

Momentum, kx (π/a)

����

���

����

���

���

���� ���� ��� ��� ���

Momentum, kx (π/a)

m*/m = 2.0g = 2.59, γ = 1.61g' = 0, γ' = 0

m*/m = 2.0g = 2.64, γ = 1.15g' = -2.28, γ' = 1.51

(a) (b)

(c) (d)

Incoherent part

0����� 6�..F ��� ��� ��� ��������� ������ �� *"��� ������ ��� ������������

!�� ��/���� ���������� ��� ��� ��� ������������ ������������� � ��� ���

��� ������������

Page 19: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

�� ��� ������������� ������ � ��� .

��� ����� �� �� ������� �� �� 0���� ������� ������� ���� �� �� ��

������� ���� <�1, ����������� !�� �� �������� �� �� ���� = � 8-

K ?76@� 0����� 6�.6 ���!� �������� ���������� �� ������� �� �� 0���� ���

���� �������� )���� �� � � ���� ��������� �� �� ���� ������������ ���� ��

k x a

0.82π0.42π0

st rainedfilm

unst rainedcryst al

M(π/a, π/a)

X(π/a, 0)

0����� 6�.6F 1������ �� �� 0���� ������� �� <�������1�,� !�� �����������

����� ��� ��������� �� �������� �� *"��� ?7.@

�����1��%�,� ��1%,� ��� $��� ���!� �� <�*�,� �<*,� �������� ?7 @�

0��� �� ��������� ������������ ���� ��� ����� �� ������ ���� �1%,

�� ������� $��� �� �������� ������� ������ ������������ !�� ������ ��

������ �� ������������� �� ������������� ������ �������� �� &���������

'� �� ����������� ������ ��� ����� �� ������� !���� � �� 0���� �����

��� � ��� ������ ������� ������� !���� ������� �!��� �� ���� ������ ����

�1%,�

��� ��� ��������������� ����� �� ��� ���� ��

������ ������������

'� ����������� ������ �������� ������ !�� ���� ���� ��� !�� ����

������ ���� �� ������� ������� ������� ��������� ���� ��� �� ��� ' ���

���� �������(�� �� ��������� �� �� ������� !�� ���� ��������� ���������

��� �� ������� ��� � �������� �� ��������� �� ������ ����������������

'� ����������� �������������� �� ������������� �������� �� �����������

Page 20: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

.8 ������� � ���������

��� �� �������� �� 1����� ������ '� �� ���� �� ������ ������ �����������

��� �G��1�� � ��� ���� ���� ���������� �� �� ��������� ���� �����������

��� �/���� �� ������������� ��������� ���� ��� ���� �������� �� ������

�/�� ?6=D .@ "���� ����������� ? 6 @ ��� ������ �������� ? 8 7@ ��

���!� �� 0��� 6�. � 0��������� ���� ����������� ������ ���� *"���

���� �������� �� ������� �����$� ������ ����� ��� �� �� ����������

�.� '����� �/��M

'����� �/�� ��� ���� ���������� �� �� G��1� �� ����� � ������� ��

���� �� ������������� ��������� �� �� ����������� ������ ���������� *�

���!� �� 0��� 6�. ��� �� �/����� ������ �/�� �� �� ������ ����� �� ��

�������� ��� ��������� �������� G�!���� � ������� ������ ��� �����$���

�� �� ���������� ������� '� �� ���� ����������� � I .N= ���������� ������

�/�� ������� ����������� ����� ��� � �� �������� ��������� ?6=@�

�6� "���� �����������M

"���� ����������� ������� �� ������������� �������� ��� ������� ������

����� �� G��1�� ���� ������ ������ ����� ��� ���!� �� 0��� 6�. ���

������������� ��� 9�� ��� *�� ����� ��� �� ��������� ��������� !����

���� �� �������� �� � 7 ��� � 67 ��+ ������������ ��� ������������

���� ��� ������������ ���� ��� ������� ��������� !���� ���� �� ��������

�� � 47 ��� :- ��+ ��� �� ������ ������ ���� ���!� �� � 7- ��+ �������

*� ���!� �� 0��� 6�. ��� �� "���� ������ �� G�.6 8 ���!� �� �����

���� �������� ������ �� I.6 K� ��� ����� ��������� �� ������ ����� �

68- ���� ��� :- ���� ���������� � �� *�� ��� 9�� ���� ������������

� � C����� ��������M

C����� �������� �� ���� �� ��� �� �� ��!����� ����������� � ������

��� �� ������ �� ��� �� ������ ������ '� 0��� 6�. ��� �� ������������

���� ������� ��� ���!� �� ���� �������� !�� �������� �� ���� ������

����� � �� ��! ���������� ' �� ���� ������� �� ������������ ����

���!� � ����������� �� ���������� �� ������ ? 8 4@�

�8� *������������ ������������ ����������� �*"����M

9� *"��� ���������� ��� ��� ������� �� ���� ���������� ��������

����������� ������ ��� ��������� �� 1����� � '� �� ����� �������� ��

������������� ���������� ������ ������� ���� �� $�� ������� ���

������� ����� �%A1� ������ �� ��! ��� �0��� 6�.8��.�� ������ �� �����

����� ������ ������ !���� ����� �������� ���� �� ���� ���������� �� <A*

���������� ���� �� 0���� ����� �� 9�66.6 ? >@� ��� ������ ���������� ��

���� ���� ��� ���� ������� �� �� ����������� ������ <�1, ��� ���!�

�� ��������� 0���� ������� �0��� 6�.8��.�� ? =@� %������ ��� ���������

���������� ���� ���� ���� ���������� �� �� ������� ������ 9�66.6 ���

����������� ������ 9�66-. ��� <�1, ?6>@ �� ���!� �� 0��� 6�.8���� ,�� ���

Page 21: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

�� ��� ������������� ������ � ��� .7

α

(a)(b)

(d)(c)

(I)

(II)

Cu

O

(III)

(IV)

(V)

0����� 6�. F �������� �� ������������� �������� �� G��1�� ��� A�����

���������� �� �� ������ ������ �/�� ?6= 6:@� ��� �������� �� ������

������ �'� 9�� ���� �''� *�� ���� �'''� ������������ ���� �'+� ����

�������� ���� ��� �+� ������ ������ ����� ��� "���� ������ �� G�.6 8

��� I .6 K� ? 6@� ��� A����� ���������� �� �� ������ ������ �� ���

�������� �� ������ �������� �� <�1, � � I .- K ? 8@�

Page 22: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

.4 ������� � ���������

��� �� ������ ����� ��� �� ����� �� 7->- ��+� � !���� �� ���� ������ ��

������� ��� ������� ������ ?6> >D86@� ��� ���� ����� ��� �� �� ������ ���

�������������� ��� ��� ����� ������ ������ ��� �/����� �������������

�������� ������ �� �� ���!� �� 0��� 6�.8���� ��� �������� ������ �������

������� �� �� ���������� ������ ��� ��� !����� !�� ���������� �������

20K 100K

20K 50K 130K

0.12 0.16 0.21

0.210.24

Ene

rgy

(meV

)

0.0

-20011 00

LSCO Bi2201Bi2212a b c

0.0 0.3

Doping, δ

0

2

0.0

-200

d e fLSCO Bi2212

-100

-100

0.07 0.15 0.22

k'

λ'

δ = 0.15 δ = 0.16

δ

δ

δ

(c)(a1) (a2)

(b1) (b2)

0.08 0.06 0.04 0.02

0

-0.05

-0.10

-0.15

-0.20

E–E

(eV

)

k-kF (A-1

) E-EF (eV)

-0.20 -0.15 -0.10 -0.05

0.15

0.10

0.05

0

MD

C w

idth (A

-1)

x=0.030.050.0630.0750.100.120.150.180.220.30

(b2)(b1)

0����� 6�.8F C���� ���� �������� �� �� *"��� ������ �� 9�66.6� ��.� 9���

���������� �������� �� ������� ��������� 9�66.6 ��� I :. K�� ��6� ��� ����

�������� �� %A1 ������� ��� ������� �� �� �� �� ����� �� �� ���� ? >@�

��.� ��� ���� �������� �� %A1 ������ �� <�1, !�� ������� ������� �!����

� �� ��!��� -�- ������ ������� ���� ������ ��� ���� -� - ���� ������� ����

�������� � � I 6- K� ��� ����! �������� �� �� ������� �� ���� !����

�������� �� ���������� ��� ���� ��� ��!������ ���� !�� ��/���� �������

��6� �������� ��� �� �������� �� %A1 !��� �B*��� �����!��������

������� 0)G%� ? =@� ��� A����� ��������� ��� ������� ����������

�� �� ���� ������ ��� ������������� �������� ������ �� ?6>@�

G�!���� ���� �� �� ��������� �� �� ������ �� ���� ��� �� ���� �������

�� �� ���� �� ���� ����� ����������� ��� ��� ���������� ����������� ��

�� �������� �� #������������ !�� ��!������ ��������� ��������� ���������

)��� �������� ������ � �� ����� ����� �� 0)G% �� *"��� ������

�������� ��������� � �� ������ �� ����� ����� ��� � �� �������� �� ��

#�����������E� �������� '� 0��� 6�.8��6� ���� !�� ���������� <�1, �� I

-�-4 � �� �� ������ ��� �� �������� �� 0)G% � �� ������ �>- ��+

�������� �� ����! ������� �� �� �������� �� �� ������� �������� �� �

Page 23: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

�� ��� ������������� ������ � ��� .>

����� ���� !�� �>- ��+�

*� ��� �� ������ �� ������ !���� �������� � �� �������� !�� ������

������� ?6>@ ��� � ������� ��������� ���� ? : 8 88@ ��� �������� ����������

��� ����������� �� ������ ���� �� �������� �� �� ��� �� !� ���

������� �� ���� ������ ��� ����! �� ��� ����� ��� ,� �� ���� ���� ��

������� ��������� ����� ������ ���� ����! �� �� ���� �������� ���� �� ��

�������� !�� �� ���#����� �������� �� ���� �� ������� G��1�� ���������

!����� �� ������� ��������� ���� ��������� � �� ������ ���������

�� �� �� ���� ����� ����� ?87 84@�

Page 24: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber
Page 25: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

������ &

���� ������ '������ ��

� �������

��� ������������ ������������

������������ ����������� ����� �� �� ��� ����������� �����#�� ����

�� �������� ���� ��� ��� ���������� ��� ��������� � ���� �� ������

���������� �� ������� !���� �� ������ �� ��������� �� ������ ���� ��

�����������(�� ���� ������� '� �� ������� ����� ��� ��������� ��� ��

������$�� ��� �� ���� ���������� ����������

.� ��������(���� ���� ������M ������� �� ����� �� �������� ��� �� ����

��� �� �������

6� ���� ������� ������� ������ �� ������ � �� ��������

� ��� ������� ������� ������ �� ������� ��� �� ������ !���� � ��

�������

*"��� ����������� ����������� ������������� ������������ �����������

� �� ������� � �������� �� ������� ������ ���� ������� !� ��!��� ����

� ���� !����� �� �������� ������� ��� ���� �� ������� ���������� ���

����� ���������� �� ����� �� � �.�6�

����� ������ ��� �����

������������ ����������� ����� �� ��� �� �� ��� ��!����� ���� �

��������� �� ��������� ������� �� ������� 0����� �. ��������� � ��������

������� �� �� ��������� �� ���� )��� �� ������� �� �� ����� ������� �

����� �� �������� ���� ������ �� � �� ����� �� � ������������

.:

Page 26: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

6- ������� � ����������� ����� � �� ��������

En

erg

y

Density of states (DOS, N(E))

Evac

Ekin

EF, μ

Intensity, N(E)

Core Levels

Valence

Band

EB

Ph

oto

em

issio

n

Sp

ectru

m

Ele

ctro

n E

ne

rgy

An

aly

ze

r

Kin

etic

En

erg

y

Φ

Ekin Ekinvac

e-

e-

0����� �.F �������� ������� �� �� ��������� �� ������������ ������������

���� ��������� �� ������� ��!��� �� ������ ������ �� � ����� ��� �� �������

������ ���������� �������� �� ������ �� ������ ���

Page 27: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

�� ����������� ������������ 6.

0��� �� ������ ����������� �� ������ ������ ���� � �� ������������

�� !���� ��

���� I �� � O� �� � �.�

!���� ���� �� �������� ���� �� ������ ����� ���� O �� �� !��� �������

�� �� ������ ��� �� �� �� ������� ������ �������� ���� �� 0���� �����

���� ���N�� �������� ������� ���� '� ���� ��������� �� ������ ������

���� I ���� J O� �������� ���� �� ����� ��� ��

�� �� ������� ���������

���� � �� ��������� � ���

��� I �� � ��� � �6�

'� �� ���������� ������������ �� ������� ������ �� �#��� � �� ���

���� G�����0��� ������ ������

�� I ��� � � �

!���� �� �������� ������ ��������� ������� ������� ���� ��������� �� �����

!��� �� !��� �������� �� ��� �� ������ ��� $��� ���� ��� �� ���������

�� ������ ����� ���������� �� �� � ��� �� � .�������� ������ ������

����� ��� �� ���������� !��� ������� �� �� ������ �� �� ������� ��

�� �������� '� ��� ������� ��� ������������ �� ������������ �������

���� ��� �� ��������� ��

���� ���

��� J ��� � ������� � �8�

���� !��� �� ���������� ������������ �� ����� �� ������������ ����

��� �� ����������� � �� ������ �� �� �������� ���������� ���� �����

����� ������������ ������������� ������������

*������������ ������������ ����������� �*"���� �� �� ���� ���������

�� �����#�� � �������� �� ����� ���� ������� �� � �������� *"��� ���

����� �� ���� �� �������� �� ���� �� ������ �� �������� �� �� ������� '�

�� ������������ �� ��!������ ������ �� ������� ������� �����

���! ��� �� �������� �������� � �� ��(� �� �� 9�������� (��� ��� ��

!��� ������ �� �� ������� �� ��������� ������ ��� ���� �� ������������

����� ��� �� ���������� ����� ������ ��������� �� �����!��� ����������� ��

����$�� ��!��� �� !��� ����� �� �� ������ ��� ���� ��� �� �� �� $���

��� ����F

�� I �� J� � �7�

Page 28: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

66 ������� � ����������� ����� � �� ��������

ky

kx

kz

Vacuum

Sample surface

Electron

SolidO(Γ)

Kθ'

θ'max

φ

K||K

K =

kf

Photon

Kf ||

kf ||φ

θkf

02

2V

m

h

0����� �6F �������� ������� �� �� �������� �� �� ������� ���� � ����� �

������ ������ �� ��������� &� ������������ �������� ��� ��� ��� ����

����������� ���! �� ������� ��� ������� ������ ����� ������������

!���� �I�6�� �" 6�� �" 6�� �"� �� � ���������� ����� ����� ��� �� ����� �� ��� �������

0����� �6 ������������ ���!� � ������� �� �� �������� �� �� �������

���� � ����� � ������ ������ �� �������� )��� �� ������� �� ����� ����

�� ������� �� ���!� �� 0��� �6 �� !��� ����� ������������� � �� �������

�#��� �� ����$�� �� �� ������� ������� �� �� �������� ����� ��������$��

!������ �� !��� ����� �������� � �� ������� �#� ��� �� ���������� ���������

�� �����!��� ����������� �� ����$�� ��!��� �� !��� ����� �������� � ��

������� �� �� ����� ������� �� �� ��� ����

�� �� I �� ����

I �� �� I ����� � �4�

����� �� ��I��� ��� �� ������ � �� ����� �������� ����� � % ��� �� ���

Page 29: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

�� ����������� ������������ 6

�������� ������ ������ ��� ������

�� I�

6����� ��� % ��� �

I�

6����� � O� ��� ���% ��� � � �>�

�� I�

6����� ���%

I�

6����� � O� ��� ���% � �=�

!���� �� �� �� ���� ������� ����� �������(��� �#�� � �7�� �=� !� ���

������� ������� ��� �� ������ � � ��� ��� �� �������� ������� �

I��� ��� �� �� ���� �������� �� �� ������ �� �� ������������ ������� ��

�� I

�6����� � %� ���

���� % ��� � J

6���

"� �:�

�� I

�6����� � %� ���

����% J

6���

& � �.-�

!���� ��� ��� ��� ��� �������� 0����� � ������������ ��������� �� ���

������ ��� �� ���� ������� �� *"���� '� �� ������� ����� ���� �� �

!������������ ����� ���� �� � ������ ������ � ��� ��� ����� ������

���������� � ��� �� ������������� ���������� �� �� ���� ��������

��������� �� ��� ��������� !� ��� �� �� !������������ ��! ��� ����

�� ���� ����� �� 0�� � ��� ��� ������ ���������� ������ ��A1�� �� �����

����� �� 0�� � ���� ��� ������ �� �������� ��� �������� �� � �.� �

����� ������� ������ ��� ���������

9����� �� ���������� ������������ ��� ���� �������� �/��� ��� ��

����� '� ��� ���� ��������(�� ���������� ������������ ������� �� ��������

�� �� ������� �� �� ������� ���� �� ������ ��� P�� �� �� � �������

����� !�� �� ������ ��� ������� �� ����� �� �� ������ ��� P���

�� �� �� � .�������� ����� !�� �� ������ ����

� ���� �� ����� ��

��/������ ��!��� ��� ��� ����

������

�� I ���� � ��

� J � � �..�

Q���� 0����E� ������ ���� �� ������� �� ������������ ������� �� �

!���� ��! ����������� � �� ������������� �������� ������� �� �� �����

�� ��������� ��

�� � ��

�P��� !�P�

� �� J ���� � ��

� � � �.6�

!���� !� �� �� ����������� ������� �� �� ������� !�� �� ������� � ���

I ��� � �� I ��� J ��� ��� '� ���� �� �� ;����E� ������� ���������

Page 30: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

68 ������� � ����������� ����� � �� ��������

k1

k1

k2

k2

k3

k3

k4

k4

k5

k5

k6

Momentum

En

erg

y

Kin

etic e

nerg

y, E

kin

EF

EF

Evac

Φ

ARPES Spectra

Ekin = -EB+hν-Φ

Ekin = E+hν

vac

(a) (b)

EF

EF

0����� � F �������� ������� ���!��� �� ��������� �� ������������� ���

��������� ����������� �*"����� ��� ��� ���� ���������� �� �� �������

��� ������� ������ �� �� *"���� ��� *"��� ������� ��� ������ ���

������ ���������� ������ ������ ������� '� �� *"��� ��������� !� ���

����� !������������ ��� �� �� ���� �����������

Page 31: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

�� ����������� ������������ 67

�#� � �.6� ��� �� ��!��� �� ������ ����������� <� �� ;����E� �������

���� �� ��$��� ��

��� '� I � �

���'��P�

� !��'� !���P�

� � �. �

!���� !��

������ �� ������� ������� �� �� ������� !�� �� �������

� � ��������� �� G�������� ��� ������� ��� � �� J �� ��� ��'� �(������(������� 0��� �� ����������� �� �� �������������

� P���

�P��� I

. ����

P��� �P���

I . !� �����

��� '� I � �

���'�

�P�� !��'�P���

�P��� !�

�P�

� �

���'�

�P�� !��P���

�P��� !��'�P�

I � �

���'�

�P�� (�����!�(

������P��� �P���

!��P�

� �

���'�

�P�� !��P���

�P��� (�����!�(

������P��

I � �

���'�

�P��� !�

�P�

� �(���� ���(���

���� ���

� �

���'�

�P��� !�P�

� �(������ ���(���

�� ��� � �.8�

!���� ) �� �� G��������� �� �� ������ 9� 0����������������� �#� � �.8�

!�� ������ � ' !� ���� �� ;����E� ������� ��� *�

��� *� I � �

� �

�'�P�� !��'� !�

��P�

� (�����������

I � �

�P��� !�

�P�

� �� �

�'(���� ���(���

���� ���(������

�����

� �

�P��� !�P�

� �� �

�'(������ ���(���

�� ���(������

�����

I�

�P��� !�

�P�

� �* J �-� � ����

J ���

J�

�P��� !�P�

� �* J �-� J ����

� ���

I�

�P��� !�

�P�

� �� �*� ����

J ���

� � �*� ���� J ��

� �

J�

�P��� !�P�

� �� �* J ����

� ���

� � �* J ���� � ��

� �

� �.7�

Page 32: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

64 ������� � ����������� ����� � �� ��������

!���� � ������ �� ��������� ����� �� �� ������� ��� !� ���� ���� ��

������� .��� � �-�� I ��.���� � ���� ���� �� ������������� �������

������� ��� *� �� ����� �� �� ��������� ��� �� ��� *� ��

��� *� � � .

'���� *�

I�

�P��� !�

�P�

� ��*� ���� J ��

� �

J�

�P��� !�P�

� ��* J ���� � ��

� �

I ������� *� J ����� � �.4�

��� $�� ��� ��� �� ������ ��� ���������� � �� ������� ������� ���

�� ��������������� ������������������� ������� �'���� ��� �� ������

��������� ������������ ������� ����� ������������ *�������� � �#��

� �.6� ��� � �.4� �� ������� ���� ���� �� ������������ ����������� ��

$����� �������F

�*� � � .

'���� *�� � �.>�

��� ������������� ;����E� ������� ��� *� ��� �� ����� �� �� ����������

R�� *� !���� ���������(�� ��� �� ��������� ��!��� ��������

��� *� � .

*� *� ��

�� *� � �.=�

!���� *� �� �� ����������� ������ !�� �� ������� �� '� � ������������

������� �� ���� ����� ������

�� *� � - �� ������������� ������� �������

�� !���� ��

��� *� � � .

'���� *� I �*� *��� � �.:�

'� �� ��������� ����� R�� *� �� �� (��� ��� �� ������������ �������

������� �� !���� ��

��� *� � � .

'���� *�

I � .

'�R�� *�

�*� *� � "�R�� *��� J �'�R�� *���� � �6-�

0������ �8��� �� �� �������� ����� �� �� �������� ��� ����������

���� ������������ )��� �� ���� ���������� ��&������ �� �� ��������������

��������� �� ������ � � ������� � ���� ��� �� ���� !��� �������

������ 0��� �8��� ��� ��� ���! �� ������� ������� !�� �� ���������� ���

Page 33: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

�� ����������� ������������ 6>

�� ���� ��� �"�R�� *�� ��� ��������� ��� �'�R�� *�� �� �� ����������

!���� ����� �� �� "�R ��� '�R ���������� � �� ����� �� ������ ����

��� ���� !��� ������������ G��� !� ������� �� �� �� ������ � * I -�

��� ���� ��� �� �� ���� �� ��� *� * I *��

�� ��������� �� ������� ��

�#�����

*� *� � "�R�� *� I - � �6.�

��� �� ������� �� �� ���� ���*��� �� ����� ��

���� *��� �

��.� +"�R�� *�

+*

����

��

, .� � �66�

'� �� ������� �� * I *�� ��� ��� ������ "�R�� *� �� �����!�

"�R�� *� � "�R�� *��� J

+"�R�� *�

+*

����

�*� *���

I *� *��� .

���*����*� *�

��� � �6 �

��������� �#� � �6-� �� ��!���� ��

��� *� � ����*���

���*���'�R�� *�

�*� *���� J ����*�

��'�R�� *���

� �68�

!���� ���*��� , .� *� ���!� �� 0��� �8��� �� ���� ������� �� �� #�������

���� !���� �� ������ !-�(.(�!( �".' �� ������ � * I *��

!�� ������� !����

���*���� ��� ��������� ������� !���� �� ��������� �� �� ��!-�(.(�' �".'

�!�� ���� ���

'� �� ������� �� �� *� ��� �� !���� �� *� I /���� � ��� !���� /�

���

�*��� �� �� ���������(�� 0���� ������� ��� � �� ���� ������������� � ��

0���� �������� ���� �� ������� ������ ���������� ����� �%A1� � ��

0���� ����� �* I -� �� ����� ��

��� -� I ����/��

��'�R�� -��� ��

�� � ���� J ���'�R�� -��� ����

� �67�

���� �� %A1 �� ����� �� �� � <����(��� !�� � ���� !�� ��� � ���� ���

���� �0)G%� �� S� I 6��'�R�� �� �� �� ����������� �� �� '�R�� -�

��� /��

��� �� ��������� ����� �� ������� ���� ��� �� �� #����������� �� �����

�� .N0� I �6��'�R .�S� ��������� �� ���� ���� ��� 1�F

1� I /��0� I

.

S�� �64�

Page 34: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

6= ������� � ����������� ����� � �� ��������

εk

εεk

ε

k

ε

ReΣ(k, εk)

ReΣ(k, ε)

εk

~ ImΣ(k, εk)

ImΣ(k, ε)

(a) (b)

(c) (d)

A(k,ε)

EF=0

EF=0

εk

εkεk

ε−εk

ε

A(k,ε)

EF=0

Quasiparticle

peak

Inchoherent

part

Quasiparticle peak

(Choherent part)

),(Re εε kk Σ+≡

0����� �8F �������� ������� �� �� ������������ ������� ������� ��� *��

��� 9��� ���������� �/���� �� �� �������������� ��������� ������� ����

�� ������ ������� �� ���� ���� �� �� "�R�� *��� �� �� ������ ���������

��� '�R�� *��� ������ �� ���� !���� ������� ������� ��� *� ��� !���

�� ���������� ������������ �� ������ ���������� ��� ��� !��� �� �������

���������� �� ���� ��� ������� ��� ��� ���� ��� ��������� ��� �� ��

���������� R�� *��

��� �/����� ���� �� �� �� 0���� ������� �� ��$��� ��

�� ��

.

�*��

��

����

��

� � �6>�

)� ��� ������� *��

�� �� ������� �� �� ���� �#� � �6.� ��

*��� *� J

+"�R�� *�

+*

���

*��

J+"�R��� *�

+��

�����

��� ���� � �6=�

���� !� ������ "�R��� -� � - ������� !� ��������� �������� �� 0����

��#���� G��� !��� !� ��/������� � ��� ��� �� ���� �� � I �� �� �#�

� �6=� ��� ��� ����� �� �����!��� �������

.

�*��

��

����

� ���-�

�.

+*�+�

����

J+"�R��� *�

+��

�����

�� � �6:�

Page 35: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

�� ����������� ������������ 6:

)��� !� ��$�� �� ���� ���� ���� ���� ���� ��� ����� ���� ��

�� ��

.

�*���

����

��

� � -�

��

��

� .

���-�I .� +"�R�� *�

+*

���

� � .�

��

����

. J��

+"��� *�

+*

����

��

� � � 6�

���� �� �����!��� ����������� �� �������

��

��I

��

��

��

��� � � �

����� ������� ������ �����

������������ ����������� �� � ������� �������� ����������� �����#���

��� ������ ���� �� ������������ �� ��������� �� �������������� ���

������������� ����������� ;�������� ������������� �������� ����� �

���� ���� � ��! �������� ����! �� ������ ���#�������� ��� ������ ���� ��

�� �������� � �� ��� ��������� ������� �� �������������� ���������� ���

����������� ��� �������������� �������� 2 �� ����� ��

��2

�T�*I

��

� ("��

.

3�'�

�� .

��# *�

� � � 8�

!���� ��3 *� �� �� ��������� ������� �3 �� �� ������� ������� ��� * ��

������ ������� �� �� �������� �������� "� I -�76: B* �� �� 9��� ������ ��� T

�� �� ����� ����� ��� !���� �� �������� ��� �������� *������ ��3 *� ��/���

���� ������� � ������� �� ������ ���� �� � ������� �� ������ �������

�����!� �� 4��/(.�"1 !4./( �� ���!� �� 0��� �7 ��� ��� �������� ?8:@� ����

����� ��� ����� �������� �,.- �+� �� �������� �� ������ ��� �� ������������

��������� �� ����������� ���� '� �� ����������� ���� �� ������ ���#�����

!���� �� � ������� �� ���� �� ������� ������ ��� �� ���� ��������������

������� .�� ��������� �� ���� ������� '� �.���� ��� ������� ������ ����

��� �� ��� ��������� �� .� !���� �� ������� �#��� ��� ��� �������� ��� ���

������

��� ��

"�5

���

.���� ��

��8

:

�������

5.�

� � � 7�

!���� 5I. �4 �+ ��� .� �� �������� �� ���� �� �� 9��� ������ "�� ���������

������������� ���� � �� ����� �� � ������� �� ������ ������ �� ������� ���

�� �������� ������������� �� 0��� �7 ��� ����� ��� �������� ���! � �������

������ ���������� �� �� ���� ������� ������ �����

Page 36: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

- ������� � ����������� ����� � �� ��������

1

2

4

68

10

2

4

68

100

Esca

pe

de

pth

(A

)

100

101

102

103

104

Electron energy (eV)

He Iα

He IIα

Mg Kα

Al Kα

0����� �7F ��� ������ ���� �� �������� �� ������� A����� ������ �������

�� ���������� ����� �� �� ����������� ��� ?8:@�

��� !"���������� ����

����� ������������� ���� ������ ������

9�������� ������������ ����������� !��� ������� �� ����� � ���������

���� �����(��� 0������ �4 ���!� � �������� ���������� �� �� ������������

���������� ������ ������ �� ���������� � �� ���������� �������� '�

�� ���������� ������� !� ��� ������� �� ������� ������ ��� �� ���

��� ��� ������� �� ������ � �� ���� �������� '� �� �������� ������

������� ����� �������� �������� �� �� ����� ������ ��� ������ �� �������

������� ��� ����� ������������ ���� �� ������� ���� ��� ��� �������

�� ���������� $����� ��� ������������ ��� ������������ �� � ��������

������� $� ������ ������� �� ������� �����(��� ��� �����(�� �������

���� ������������ !�� � ����� ������ ����� ������ ���� ��� �����������

��!��� �� �������� ������� $� ��� �� ���� ������ �� �� ����� ��

�� I ��� � ($� � %� � � 4�

I($�

5��5� �5��5�

� � >�

!���� %� �� �� !��� ������� �� �� �����(�� �� ���!� �� 0��� �> ���

$� �� ������� ������ ��!��� ����� ��� ���� ������������� �����(��� ,��

��� �!��� ��� �� �!������ �� �� $�� ���� �� ������ ��������� S� ��

Page 37: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

�� ����������� ����� .

Preparation

chamber

High vacuum

system

Sample

manipulator

Sample

transfer system

Sample

Main

chamber

Gate

valve

Electron gun

Detector

(Micro channel plate)

Energy analysis

controller

X-ray source

Ultraviolet source

Ion gun

Sample

bankSample

holder

Filer

Electron energy analyzer

0����� �4F �������� ���������� �� �� ������������ ���������� ������

��������� �� �� ��� !��� 6 �� ����� ��� ���� �����������F

S� I6��

5� J 5�� � � =�

'� ���������� �� �� ������� ��� ������ ��� $� �� �!�� �� �� S�

�� ��� ������ ���������� �� ��� � ���������� ����������� !��� !�����

���� �� �� ������� ������� G�!���� � ������� �� ������� �/������

�� ������������ �� �� ���������������� ����� �� �� 6 ��� �� ����

������ ������ S� !���� ��������� � �#� � � =�� �� ������� �� �������

������� !�� ������� S� � ����������� ������� ����� !�� � �����

������� ���� �%1�� ��� ���� ���� �������� �1'�C�* �����(��� ���� ��� ��

%1� �� � ������� ���� ������� ����� ������������ !���� !�� ������

��/����� ������ �� �� �����(�� ������� �� ���� ������� ����� ��������

!�� ��/���� ���� ��������� 9� ���������� ��� ��/������ ��� ��� �������

�� ������� ������� !���� ������ S� !�����

Page 38: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

6 ������� � ����������� ����� � �� ��������

R1

R2

w

Sample

ele

ctr

on e

nerg

y

Inner

hemisphere

Outer

hemisphere

Detector

Exist slit

Entrance slit

Electron

lens

e-

EF

EF

EP

Ekin

EB

Sample

Analyzer

φA

Φ

Vacuum level

Vacuum

level eVR

DetectorPhotoelectron

(a) (b)

(c)

0����� �>F �������� �������� ������ �� �� �����(�� ��� ������ ������ ��

�� ������ ��� �����(��� ��� ������������� �����(�� �� ��������� ���� ��

����� ��� ���� ����������� !���� ������ �� ����������� ����� 5� ��� 5�

������������ ��� ��� ������������ ����� ���� �� ������ ��� ������� ��

�� �������� ������� ������ �� ������� ���� ��� ����� ��!��� �����

��� ���� ������������� �����(��� ��� A������ ���!��� ������� ��� ������

������ ��� �� ������ ��� �����(��� ��� "���������� ��!��� �� ��� $� ���

�� ��������� �� �� ��������

Page 39: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

�� ����������� �����

��� ������������ ����������� ����������� �� ��� ����� !��� ���

������ � �������� 61 ��� 6=* �� ����� 0����� ��0�� ���������� �� �����

�������� ������������ ����������� �*"���� ����������� !��� ���������

� �������� 6=*� G��� !� ����&� �������� �� ����������� ���� �� �� ����

��������� ��� ����������

����� ������� ������������� ������������ ������ �� � �

�!

������ ������������ ����������� ����� ����������� !��� ��������� �

9<61 ��� 6=* �� ����� 0����� G��� ������ *���������� "������� ,���

��(���� �K�K� ����� � �������� ����� ��������� ���� ������ �%9�� ���

������������ ���������� ������ 0����� �= ���!� � �������� ���! ��

0����� �=F �������� ���! �� �� �������� ����� ��������� ���� ������ ���

������������ ���������� ������

��� ������ 0�� ������� ��� ����������� $��� !��� ��������� �� �� �����

%9� ������� ���������� � �� ������������ ������� !���� ��������

�� ������� � ��� ��� ��� ��� ����������� !��� ���������� A����� �� ��

����������� ���� ��� ��������� �� "��� ?:@� *�� �� ������������ �������

���� � 9<61 !��� ��������� ����� �� �������� ������ ��� .�.-��� �����

��� ��� ������ !��� �������� ����� � �1'�C�* ���.-- �������������

Page 40: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

8 ������� � ����������� ����� � �� ��������

�����(��� ��� ��� ������ ��������� !�� ���� -7-- ��+ ��������� �� ��

����� ������� ��� 0���� ����� ��� � ������� !�� ��������� �� ���������

���� �������

����� �"��� �� �������#������ $������ �%�

��� ���������� ����� � �� �������� 6=* �� �0 �� ��������� �� ��

��!� ��� �������� 6=* �� �� �������� �������� !�� � ��������� ;�����

%����������� ��;%� �� ���!� �� 0��� �:� ���� �������� �/��� � !���

����� �� ����� �������� ���� - � =-- �+ ��� ��� �� ������ ��� ��������

������(����� ��� ���������� �������� 9< 6=* �� �������� �� � ����������

������� ��� �� *"��� ���������� ������� �� ���!� �� 0��� �:� * ��!

������ ������� ��/������ �<��A� ����� �� �������� �� �� ���������(����

������� ��� �������� �� #����� ��� ����� ������� �� �� ������ �������� '�

�� *"��� ������� � ������������� �����(�� ;������� ������ ���6--6

!�� � !� ����������� ����������� ���� ������� ����� �� ������� ���

���������� ��� $�� ������� �� ������� ��� ������ �����F ���� �����������

��� !� ������� %��������� ��������� ��� �� ���� ���� �: � -- K

��� ������ ����� ��� ����� ���� ��� .� .-��� �����

Analyzer

Manipulator

Beam in

Main chamber Preparation

chamber

(b)(a)

0 15.5 17.5 32.0 34.0 36.0 m

87.0

200 30 mm2

87.0

150 30 mm2

deflection angle

160-176

100 30 mm2

M0Toroidal

R = 200.0 m

ρ = 0.817 m

M2Toroidal

R = 64.9 m

ρ = 0.105 mM1plane

VLSGplane

Slit

SlitSource

(top view)

(side view)

0����� �:F %��������� ����� �� �0 �������� 6=*� ��� ��������� �����

�� ��������� ��� ,������! �� �� ���������� ����� � 9< 6=*�

Page 41: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

�� ��� ��� ������ ��� ��� �� 7

0����� �.-F *���� ����� ��

�������� ����� �� ��+,� ��� $��

?8=@�

0����� �..F 0��������� ����

��/������ ����� �� ��+,� ���

$�� ?8=@�

��� #��� $�� ���%�� �������� �� &' !�

�"���������� ��������

�������� ��� $��� �� ��+,� ��+,� !��� ���!� �� ������������ ��������

�� C������ ����,� ���,� �� �� ������ ����� ��������� ��<A� ������ ���

�������� !��� �������� � .-7-Æ1 ����� �� ������ �������� ��� .�.-�� ����

� ����� �� ��������� &� ��,��������� ������� ?8>@� �+, ��� $��� !���

�������� �� �� �������� � :--Æ1 � �� ������ �������� �� � .�.-�� �����

��� $�� �������� �� ���� ��� .-- ���������� ��� ������� ���������� ��

�� �������� �+, ��� $��� !�� ������� �� ������� ����� ����� ����������

�*0%� ���!��� ��������� &� ������������ �������� �0��� �.-�� ���

������ ������� !�� ���������(�� �� ���������� ���� ��/������ ��� � ��

����� ���!� �� �� ������� !�� ���$���� �0��� �..�� 0����� �.6 �� ��

<��A ������ !���� ���! . � . ���� �� !��� ���

6 � �6 ������� �����

������� ���� ������ A����� �� �� ���������� ��� ���������(���� ���

��������� �� "��� ?8=@�

)� ���� ��������� �� �� ���� ��� ����������� � ����� �������� ��

I =-- �+ � 9<61 ��� ���� �� I 7- � ..- �+ � 9<6=*� *�� �� ���

����������� !��� ��������� �� �� �������� ������ �� ������ ��� .�-×.-��� ���� ��� ��� �� *"��� ����������� !��� ��������� � ����! 6-

K� ������� ������� �� ��������� �� ���� �� �" !���� " I �:-7 B* ��

�� ����� ������ �� �+, �#��� � �� +,+ ������� �� �������� ��� ��

Page 42: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

4 ������� � ����������� ����� � �� ��������

0����� �.6F <��A ����� �� ��+,�N����,��--.��

��� �� ��� �� ������� ������ ��� �� �� �� ��������� ���� )� ����

���� *"��� ������� !���� ������� �� �� ������� ����� �� ����� �

��������� �� 0���� �������� 0�� *"��� ��������� !� ���� ���� ���

�������� ��� ����������������(�� ����� ��� ������(���� �������� �� ��������

������(�� ���� �� ������� � �� �������� �� �� �����(�� ����

Page 43: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

������ (

)������ �� *��������

��� !����� �� �����"��� ������ �� ������ �����

��� �� ���� ���� $���

0����� 8�.��� ���!� �� ���������������� ������ ��A1�� ��� �� �� ��

���!� �� 0��� 8�.���� 0����� 8�.��� ���!� �� ��� 0� ������� ���� ��

�� ����� ������ �� �� I 44 �+� !�� ������ ������(����� ���� ������(����

�������� �� ���� ���������� �� �� 0��� 8�.���� "�� ��� �� �� ��� ���! ������� !���� !��� ��������� �� �� %���������������� ����� �%A1�

���� �������� � �� � ;���� ����� ��� �� ������ �� �� ���������� ��9�

$� )� ���� ���� �� !� ����������� �9 ������������ !���� �������� ��

� � ���� ������� �� $��� �� ����� �� <A* ����������� ���������� ?74@

��� I �� J 6'����� ��" J ��� ��"� J 8'� ��� ��" ��� ��"

J6'����� 6��" J ��� 6��"� �8�.��

��� I ��� J 6�'� ��� ��" J '�� ��� ��!� J 8'�� ��� ��" ��� ��!

J6�'� ��� 6��" J '�� ��� 6��!� �8�.��

��� I ��� J 6�'�� ��� ��! J '� ��� ��"� J 8'�� ��� ��! ��� ��"

J6�'�� ��� 6��! J '� ��� 6��"� �8�.��

!���� " ��� ! ��� �� ������� ��� ��������� ����� ������� �����������

��� '��'��� '��'

��� ��� '��'

��� ��� $�� ������ ��� ���������� ��������

������� ��������� ��� �� ������� ����������� ��������� �� ��� ��� ��� ��

������ �� �� ���� ��������� '�� )������ �������� ?74@ ��� ��! � I - ��

�� �������� �������� 0����� 8�6��� ��� 8�6��� ��� �� ��� 0� ������� ����

�� �� ����� ������ �� �� I == �+� !�� ������ ��� �������� ������(����

������������ G��� !� ���� ��������� �� �������� ������ �� $��� �� 0�

������ �� !��� �� �� ���� ����������� �� ���!� �� 0��� 8� ��� ��� ���� '� 0���

>

Page 44: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

= ������� � ������� �� �������

����

����

���

���

���

���

/a)

���� ���� ��� ��� �����/a)

Inte

nsity

(ar

b. u

nits

)

���� ���� ���� ���� ���

Energy relative to EF (eV)

(a)SrVO3 / SrTiO3(001), hν = 66 eV

(b)

Ey+Ez

0����� 8�.F ��� ���������������� ������ ������������� � �� �� ���!� ��

� ��� ����! �� ���� ��� '������ ��� � �� ���!��� �� ����������� �� ��

��� 0� ��� �+, ��� $�� ���� �� �� ����� ������ �� >8 �+ !�� ������

������(������ "�� ��� ���! �� �� ����� ��������� �� �� %A1 ����

������� � �� ��� ����� ������ ��� �� �9 $ �� �� 0���

Page 45: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

�� ������� �� ������� ����� �� ������ :

���

���

���

���

���

���

���

���

����

����

����

���

/a)

���� ���� ��� ��� ���

����/a)

����

����

����

���

���

���

���� ���� ��� ��� ���

����/a)

SrVO3 / SrTiO3 (001)

hν = 88 eV, LP

SrVO3 / SrTiO3 (001)

hν = 88 eV, CP

(a)

(b)

0����� 8�6F '������ ��� � �� ��� ��+,� ��� $�� ���!��� �� ����� ������

�� �� ��� 0� ���� � �� ����� ������ �� == �+ !�� ������ ������(�����<��

��� ��� �������� ������(�����1�� ���� ;���� ����� ��� �� �9 ������������

�� �� ��� 0��

Page 46: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

8- ������� � ������� �� �������

8� ��� � !��� ���� ��������� ���� ������ �� �� � ���� ������� ��� ��

��� � �� �/�� �� �� ���������� �� ������� ������������� �� $ �� ��� 0�

!� ���� ��5���� �� ������ �� ������� �� �� !� ��5���� �� �������� �� ��

��� ��� ��� ��� ������ *��� �� ����� � ������ �� ������� ��������� !�

�������� �� ��/������ ��!��� �� ������� ��� ��������� ����� �������

��� !� ���� ������� �� G������� ���� ?7>@� C����� !� ���� ������� ��

������� ���� �� '���'��'���'�� � �"�!�� ��� '���'� � �

�6"�

�"� J !���� '� �����

8�. �9 $ ��������� ��� ��������� 1������� !�� �� ���� ������ ?6-@

�� ������� ������� ��������� �� ��� $�� ��� �������� ��� ������� ������

����� �/�� �� �� �������� ����� �� ��� ��/�������

����� 8�.F 1��������� �� �9 ��������� ��� 0�� ��� ���� ����������� ��

��+,�� ��� ���� ������ ��� �������� � H������ �� � � ?6-@ ��� �� ������ ���

�� <A* ��� �������� � �������� �� � � ?74@

�� ��� '� '�� '��I '��� '� '��

<A* -�467 �-�6=. �-�-:4 -�-.-

9��� -� -> �-�. = �-�-8>. -�--8:.

���� 0��� ��� -�.>7 �-�..> �-�-8-- -�--8.4

���� 0��� ������ -�6=8 �-�..> �-�. 4 �-�-8 6 -�--8.4 -�--8=7

��� ������ ����� ���� ���!� �� �� ��� 0� ��� ��� $��� �� ��������

�������� � ���� �� ���!� �� 0��� 8� ��� ��� ���� ��� �� �������� !��

�� ���� 0� �� ������ �� �� ��� 0� �� ��� $�� �� ������ ��� �� ���� 0�

�� � .- U� 1�������� �� ��������� ��� �� �9 $ ��� �� ��� 0� �� ���!�

�� 0��� 8�8 � �� ������� �� �� ���� �� �� ��� 0� ��� �+, ��� $�� ��

������ ��� �� ��� �����

0����� 8�4 ���!� �� ������ �� <A* ����������� ���������� ����� ��

�� ���0� ���� � �� ����� ������ �� 44 �+� ��� ����� �� �� �����������

���������� ����� ������ �� �� ����� �������� �������� �!�" � -�:>=�

�0��� 8�4���� ���� �� $ �� ����������� ��� !���� ,� �� ���� ���� ��

!� �������� �� ������ ������� �-�7 ������� ������ �� �� ��� ���� �� ���!�

�� 0��� 8�4��� !���� �� ����� �� �� ���������� ����� $� �� �����������

����� ���������� !���� G�!���� � ����� � �� �� ���� ��� -�7 �������

������ �� �� ��� ���� �� ���!� �� 0��� 8�4����

�� ��� !� ���� ��������� �� ������� �� �� ���� ����� ��������� ����

��� �������� �� �� ��� ���� ��� �� ��� 0�� C�� !� ����� �������� ��

Page 47: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

�� ������� �� ������� ����� �� ������ 8.

���� ���� ��� ��� ���

���/a)

����

����

���

���

���

��

/a)

���� ���� ��� ��� ���

���/a)

����

����

����

����

Ene

rgy

rela

tive

to E

F (

eV)

���� � ���Momentum, kx (π/a)

�����

���� ��� ���Momentum, kx (π/a)

(a) (b)

(d)(c)

�����

SrVO3 (bulk), hν = 80 eVSrVO3 / SrTiO3(001), hν = 66 eV

0����� 8� F ��� 0� ��� ��� ���� ���������� ��� ��+,� ��� $�� ���� � ��

����� ������ �� 44 �+ ���� ���� ��� ���� �� ���� ���� � �� ����� ������

�� =- �+ ���� ���� ?7=@� ����� ������ ��� �� �9 $ ���� �#���8�.� �� ��� ��� ���0�� ��� ��� ��� ���� ���������� ������������� � ��� ����!� �� ������ ��� ���

����

Page 48: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

86 ������� � ������� �� �������

����

����

����

���

���

���

����

/a)

���� � ���

����/a)

film bulk

0����� 8�8F ��(� �� �� ��� 0� ��� ���� ?7=@ ��� ��� $��� ����� ����� ���

������� �� �9 $��� �� ����������� ���� "�� �$��� ��� 9��� ������ ���

���! �� �� ����� ��������� �� �� %A1 ���� ������� � ��

��������� �� �� �� �������� ���� ���������� ��� ������� �� ������ �����

��� �� ������ 0��� 0����� 8�7 ���!� �� �� ������� ��� �� �� � �� ������

G��� �� ����� � ����� �� ������� �� ������������� � �� ������� ��

����������� ���� $��� ���� !�� �� ����� ������� $� I .= �+ ��� �� !���

������� % I 8�7 �+ ���� ���� �������� '� ����� � ���$�� �� �� ��� ��

��(� �� �� ������ �� ��� 0� !� ���� ���� ������� �� ���������� �� �� ������� �0��� 8�7�� '� ��� $���� ����� ������ ���! �� �9 $ ��� �� ��� ���

��� ��� ���� ������������ ,�� ��� $�� � !��� �� $��� !������ �� �� ���0� ����� �� ��������� ��� ��� ������ �� 0� �� ���� .�. ���� ������ ���

�� ���� �� �����

C�! !� ����� ������� �� ������ �� �� ������ ������� !���� �������� ��

0� �� �� ������� ������ �������� �� *"���� 0����� 8�> ���!� �� , .� ��� +

6� ��������� ������ ���� � �� ����� ������ �� =-- �+ ��� ������� ��������

������� ��� ����� �� �� ��������� $ �0��� 8�=� ���!� �� �������� �� �� ����

�� +�� �������� �� ���� �� +�� ��� +�� ��������� �� �� + 6� ����

����� ������� ��� ����� �� �� ���� ��������� ������ ��� ���!� �� 0��� 8�:

�� �������� �� �������� ������ )�� ���������� �������� ����� �� �� �������

��������� �� ������ ������� ������ ���� ������� �� , .� �, .��� ���������

��������� ��� +�� �������� ���� ��������� �������� � �� +�� ��� +��

���������� ���� �� , .��� ��� +�� ��������� ��� ���� ������� ��

�� ������� ������ ��� �� , .�� +�� ��� +�� ��������� �������� ���� ��

Page 49: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

�� ������������� ������� �� ������ ������ 8

0����� 8�7F �� ���������� �� �� ������� �������� ��� ������� !���� ���

�� �� � �� ������ ;���� ������ ������ �� V ���� �� �� �9 $ ��� �� ���0�� "������ ����� ��� �� �9 $ !�� ��������� �� �� ���������� �� �� �������� ��� '���� ��� �� �������� ������ ;���� ����� �� ��� $���� ���! ��

��� ���� �����������

���� ������� *� ��������� �� �� �������� !��� ?.4@ �� +������� �������

����� ������ �� ������� �� �+, ��� ����� �� + � ����� ������� �� ��

�� ���� ���� !���� �� ���� ��� �� �� +�� ���� ����� ������� ����� ?7-@�

��� �������� �� �� +�� �������� �������� �� �������� �� ������ �� + �

�������� ��� ��� ����� �� ������� ���� �� ��������� �� ��� 0��

��� '�������������� ������ �� (����� ������

������ �� ��� � �� )�� ��������� �� ����

0����� 8�.- ���!� �� 0� ��� ���� � � ����� ������ �� >8 �+ !���� ���

�������� � �� I 7�> �� �� ���� �� �! !���� ! I �=6 B*� ����������������

������ ��A1�� ��� ����� ���� �� � � �� ����� �������� � ����� ������

�� �� I >8 �+ ��� ���!� �� 0��� 8�..� * �� ���� �� �� ����������

������� �� ���������� �� ����������� �/��� ��������� !��� !� �����

�� ���������� ���� �� ����������� ��� �� ����� ������ �/�� ��� �

Page 50: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

88 ������� � ������� �� �������

����

����

���

���

���

���

/a)

���� ���� ��� ��� ���

��/a)

���� ���� ��� ��� ���

��/a)

SrVO3 / SrTiO3(001),

hν = 66 eV, LP(b)(a)

0����� 8�4F 9��� ���������� ��� �� �� ��� 0� ���� � ����� ������ 44 �+�

��� ,������� 0�E�� ��� "����� ����������� ����������� � -�7 ������� ������

�� �� ��� �����

Inte

nsity

(ar

b. u

nits

)

���� ���� ���� ���� ���� ����

Binding Energy (eV)

O1s

V 2p1/2

V 2p3/2

SrVO3 / SrTiO3 (001), hν = 800 eV

Emission angle (deg): 0 15 30 45 60

0����� 8�>F , .� ��� + 6� ��������� ������ ��� ������� �������� �������

Page 51: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

�� ������������� ������� �� ������ ������ 87

���

���

���

���

Inte

nsity

(ar

b. u

nits

)

���� ���� ���� ���� ���� ����

Binding Energy (eV)

O1s Ι

O1s ΙΙ

V 2p1/2

V 2p3/2

V3+

V4+V

5+

V3+

V4+

V5+

SrVO3 / SrTiO3 (001), hν = 800 eVEmission angle : 0º

0����� 8�=F 1�������� $�

���

���

���

���

���

���

Inte

nsity

(ar

b un

its)

�������������

Emission angle (deg)

O1s : I / II V2p3/2 : 5+ / 3+ V2p3/2 : 5+ / 4+ V2p3/2 : 3+ / 4+

0����� 8�:F ��� ���� �� �� ��������

Page 52: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

84 ������� � ������� �� �������

����

����

���

���

���

���

/a)

���� ���� ��� ��� �����/a)

A

B

SrVO3 / SrTiO3 (001), hν=74eV

0����� 8�.-F ��� 0���� ������� ��� ���� � ����� ������ �� >8 �+ !���� ��

������������� � �� I 7�> �� �� ���� �� �! !���� ! I �=6 B*�

�� �������� '� ����� � ������ �� �/�� �� ����� ������ ��� � �����(�

�� ���� �� ���������� �� ��������� �� �������� !� ��������� �������� �A1

�������(����� ��� �� !� �������(�� �� �������� ������� �� �A1 !����

�� 0� � ����� 0����� 8�.6 ���! �� �/�� �� �� �A1 �������(����� '�

0��� 8�.6 �� ������� �� �� ���� �� �� ���������� �� ������� ���������

%������� �� ������� �� �� ���������� ���� !���� !� ����� ������� ����! ��

������ � � ������ ������ ������ �0���8�. ��

��� ���� ��� �� �� ���������� ���!� �� 0��� 8�. ��� ���� ������� ��

�������� �� <A* ���� �� �� ������������ ���� �� ���!� �� ����� 0���

8�.8� ���� �������� ������� � ������ ���� �� �� ���� ���� ���������� ����� ��

� ���������� $ �� �� <A* ���� �������� 0�� ��������� !� ���� ��������

�� !��� ������� ���������� �� �� ���������� ���� �� �������� � ����� ��� � � ���� ��� ���� ���������(���� 2����3 �������� � �� �� ��!

������ ���� ��� �� ���� ������ 4- ��+ ����! �� � <��(��� �� � � !��� ��

$�� � ��������� ������� �� ���� !�� �� ������ ������ ������ ������ ?6>@�

*"��� ���������� ���� ���� ���������� �� ���������� ��� �������� ��

������������� ���� �������� �������� �� �� ����� �������������� ?78@�

C�! �� ���� ������� �� + � ���� ���������� �� ����� �� ���� �� ��

�� �� ����� �������������� �������� ������ ��������� ��!������ ����

��������� �� ��� ����� ��� !��� �� ��� � �� ������������� ���������

*� �������� � ����� �� ��������� �� � ����������� ����� ��� ����

Page 53: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

�� ������������� ������� �� ������ ������ 8>

���� ���� ���� ���� ���

Momentum, kx (π/a)

����

����

����

���

����

���

���

��

Ene

rgy

rela

tive

to E

F (

eV)

���� ���� ���� ���� ���

Momentum, kx (π/a)

Inte

nsity

(ar

b. u

nits

)

���� ���� ���� ���

Energy relative to EF (eV)���� ���� ���� ���

Energy relative to EF (eV)

(a) cut A (b) cut B

(c) cut A (d) cut B

SrVO3 / SrTiO3 (001)

hν = 74 eV

0����� 8�..F ��� ��� ���������������� ������ ��A1�� ��� ��� * ��� 9 ���!�

�� 0���8�.-� ��� ��� ��� ���� ���������� ���� � ����� ������ >8 �+�

Page 54: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

8= ������� � ������� �� �������

���� ���� ���� ���

Energy relative to EF (eV)

Inte

nsity

(ar

b. u

nits

)

���� ���� ���� ���

Energy relative to EF (eV)

���� ���� ���� ���� ���

Momentum, kx (π/a)

����

����

����

���

����

���

���

��

Ene

rgy

rela

tive

to E

F (

eV)

���� ���� ���� ���� ���

Momentum, kx (π/a)

(a) raw data (b) EDC normalized

SrVO3 / SrTiO3 (001)

hν = 74 eV, cut A

(c) raw data (d) EDC normalized

0����� 8�.6F �/�� �� �A1 �������(���� �� �� ����� ��� ��� �� *� ��� ���

"�! ���� ��� ��� �A1�������(�� ����

Page 55: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

�� ������������� ������� �� ������ ������ 8:

���

���

���

���

���

MD

C W

idth (1/Å)

���� ���� ���� ���� ���� �

Energy relative to EF (eV)

����

����

����

����

ReΣ

(eV

)

���

���

���

���

���

MD

C W

idth (1/Å)

���� ���� ���� ���� ���� �

Energy relative to EF (eV)

����

����

����

����

ReΣ

(eV

)

(a) raw data (b) EDC normalized

SrVO3 / SrTiO3 (001)

hν = 74 eV, cut A

0����� 8�. F "��� ��� '�������� ���� �� �� ���������� ��� �� *� ��� ��

������������� � 0���8�.6��� ��� � ��� �� ������������� � 0���8�.6��� ����

���� ���� ���� ���� ���

Momentum, kx (π/a)

����

����

����

���

����

���

���

��

Ene

rgy

rela

tive

to E

F (

eV)

���� ���� ���� ���� ���

Momentum, kx (π/a)

(a) cut A (b) cut BSrVO3 / SrTiO3 (001)

hν = 74 eV

0����� 8�.8F �A1�������(�� ��� ���� ����������� "�� ����� �� �� ���

��������� ���� ����� �� <A* ����������� �����������

Page 56: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

7- ������� � ������� �� �������

����

����

����

����

����

����

ReΣ

(eV

)

���� ���� ���� ���� ���� �

Energy relative to EF (eV)

cut A cut B

����

����

����

����

����� ����� �

0����� 8�.7F "��� ��� �� �� ���������� ��� �� * ��� 9�

����� �� ������������� ��� ��������� ��������� ��� ���� ����� ������

����� ����� #��������������� ��������� ��� ���������(�� �� �� ������

� ��� � ������� � !���� ��� ������ ������ ���� ���������� ��� 1�������

�� ������������� ��������� !�� ��������� ��������� ��� ���� � �� �����

������ ������ �� �� ����� �� �� ����������� K���� ��� ����� ������� �����

����� ���� �� ��������� ����������� ������ ��� ���� ��� �� �� ����

������ �0��� 8�.7� ������� �� �������� �� �� ���� ��!������ ���� �� 4-

��+� �� ���� ���������� ���� �� -� �-�8 �+�� )���� �� 2��!������ ����3

�� 4- ��+� �� ��� ������ ��� � �������� � ������ ��������� !� �����

������� � ������� �� 2���������� ����3 �� �� �����!����

��� ���������� ���� �� ��� �� �� ����� �� ����� �� �� ����� ��

������������� ��� ������� ������� �� �� ���������� ���� ���� ���� ���

������� ,�� �� �� ������������ �� � ������������ �� �� ������� ��� �

������ ��� � ����� ?77@� ��� ���� �������� �� �������������� ����������

��� ��������������� A%0� ���������� ��� �������� �� �������� �� ����

������ ���� ?6.@� ��� �������� ���������� ���� �� ������ ��� � �������

������� ����������

Page 57: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

������ +

���� � �� ��������

)� ���� ��������� � ������� ������������� ������������ �����������

�*"���� ���� �� ������� �������� ��+,� ��� $��� ���!� �� ����,� �--.�

�������� ��� �������� �� �/�� �� �������� ����� �� �� ��������� ����

���� )� ���� �������� �� ������ ����� �/�� �� �� ��� 0���� ������� �0���

��� ��/������ ��!��� �� ������� ��� ���� ����� ����� ������� �������

�� �� ��������� �� �� ��� 0� ��� � �� ������ ������ ��� ��/������ ��!���

����������� 0���� ������� ������� ��� ����������� ���������� ����� ���

��$��� �� �� 0� ������� �� !� ���� ������� �� ������� ���� �� ���� ���

������ �� ��� ��/������� *� � ����� �� ������ �� �� ��� 0� ������� �� �����

�� -�77 �� �� ���� �� �"� *��� �� �� ��� 0� �� ���� .� . ���� �� ����� �� ��

���� ��� 0�� )� ���� �������� � ����� #����������� ���� �� �� + � ���� ��

���� ��� �� ���������� ���� �� 0���� ����� ��� �� 0��������� � ����������

�/�� �� ���� ���������(���� �� �������� 2����3 ��� ���� �������� � ��!

������� �������� �� 4- ��+� �� �� �� ���� �� �� ����� ������ ��������

������� ���� �/�� ��� �� ������� � ������������� �������� 5������

���� �� ���� ������� %������� � 2���������� ����3 ����� � �� ������

������ -� �+ ����! �� �������� ��� � �������������� ����������

7.

Page 58: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber
Page 59: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

��$�����%����

' �� �� ���� �������� � ������� �� ������� � �� �����!��� ������ ���

���� ���� ���������� �� �����

0��� �� ��� ' !���� ���� � ������� �� ������� ������� � �� ����������

����� *����� 0�5����� ��� ������� �� � �� ������� ��� ������� ��������

���5�� ��� � �� �� �/����� ������ ���� ����������� ����������� ��� ���

������ ������������ �������� �� ����� ' !���� ���� ���� � ������� ��

����� � A�� ������ H������ ��� � �� �� ������ ��� ������� ������ �� �������

��� �����#���� �������� ���������� !�� ��� !�� ��� ��������� ���� ��� ��

��� ��� �� ������ �� ��+,� ��+,� ��� ����� �� � �� �� ������� �� ��

���������� �� �� ������

��� ���������� � ����� 0����� !��� �������� �� �� ������� ��

,����� ;����� ' !���� ���� � ��� �� ������� ����� � ����� G������ K�

��������� ��� ����� %������� ,����� ��� ����� �� ������� �� �������

������������ ������������ ' ���� � ������� �� ������� � %�� K�����

H�������� ��� A�� %���� %������� ��� ��������� �� ����#����� ���

$��� �� �+, ��� 5��� ��������� ��� A�� ����� %�������� ��� %�� K����

;��� ��� ��������� �� !�� �� ������ �� �� ����������� ����������� '

!���� ���� � ��� ����� � A�� %����� ����(�!� ��� ��� ����� ����������� '�

�� ��������� � ����� 0����� ' !���� ���� � ���� �� ��/ ������� ��

��������� 9<61 ��� 9<6=* F A�� W������ *����� ����� K��� ,�� ���

A�� %���� K�����

' !���� ���� � ���� ��� �� ������� �� 0�5����� �����F %�� �������

K����� %�� ���������� '��� %�� +�5�� "�5 ����� %�� K������ '�������

%�� +������� K���� +���� ��� %�� H� H���(��� %�� )���� Q�����

��� %�� '����� C����� ' !���� ���� ���� � ���� �������� ������� %�� H��

������� A�� )���� ;� %����� ��� A�� %����� '���� ��� � �� �� ����� ���

!��� �������������

' !���� ���� � ���� %�� ����� %������� %�� K���� 0������ ��� %��

%����� Q��� ��� ������� !�� � �� �� �������� ��/ ��� ������ �� ���������

����

0������ ' !���� ���� � ������� �� ������� ����� � �� ����� ��� ������

7

Page 60: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

78 ������� � ������� �� ���������

!�� �� �������

W������ 6-.-

�������� *'X*K'

Page 61: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

)��� ����

?.@ %� '���� *� 0�5����� ��� H� ������ "��� %��� ����� $ .- : �.::=��

?6@ %� '(��� H� K������ �� C�������� �� G������ %� ��������� %�

K�!����� ��� H� ������ *���� ����� <�� � 68:> �.::=��

? @ W� 1��� 1� 9� ��� ;� "�5����� G� "������ ��� A� G� *� 9���� *����

����� <�� � .88> �6--.��

?8@ �� ,������ A� K������� �� K���� �� ,����� 1� ����� G� K������

*� ,���� %� <������ C� C�����!� %� K�!����� �� K������ ���

K� ,��� *���� ����� <�� � 7 4 �6--.��

?7@ *� �������� �� '!����� K� %����� H� ����� H� ,���� ��� �� ����

C���� �$� :4 �6---��

?4@ *� ,���� A� *� %����� W� <� ;��(�� ��� G� H� G!��� C���� ���

6= �6--6�

?>@ *� ,���� ��� G� H� G!��� C���� �� 86 �6--8�

?=@ %� ����(�!� A���� ������

?:@ K� G����� G� ,����� G� K���������� %� ,����� K� ,�� C� C�����!�

%� <������ %� K�!����� ��� G� K������ "��� ���� '���� � 8-4

�6-- ��

?.-@ *� 0�5����� '� G��� G� C������ H� 0�5������ H� ������ G� ������

�� Q����� K� ���������� ��� 0� %� 0� �� ;��� ����� "��� <�� %�

.>:4 �.::6��

?..@ *� ;������ ;� K����� )� K���� ��� %� W� "�(������ "��� %���

����� %& . �.::4��

?.6@ Y� H� X���� %� W� "�(������ ��� ;� K����� ����� "��� <�� $ .444

�.:: ��

77

Page 62: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

74 ����������

?. @ '� G� '���� ,� ;�� G� %����� C� �� G����� ��� %� '�����!� �����

"��� 9 �& 8 >6 �.::=��

?.8@ '� G� '���� '� G��� H� *���� *� 0�5����� H� G������� �� %�������

��� H� C�������� ����� "��� <�� � 67 : �.::7��

?.7@ K� %��� A� A� ����� %� W� "�(������ '� G� '���� G� %����� ,� ;��

%� ����� ��� "� 1����� ��������� <�� �� 684 �6--.��

?.4@ *� �������� G� 0�5�!��� �� '���� �� ���� G� ������ �� '� Q�����

K� ���������� G� G����� H� ����� '� *� C������� ;� K����� A� ��

K������� *� +� K�(�������� ��� �������� K� G��� A� +������� ���

+� '� *������� ����� "��� <�� �� .748-6 �6--8��

?.>@ "� ������ �� K��� �� ����� �� �����5��� �� %�(����� �� H����� *�

1������� �� ���� '� G� '���� �� ������� �� )������ 1� L� X���� 1�

�� 1��� %� *��� K� ������� G� C������ ��� %� ��������� �����

"��� <�� �% ->48-6 �6--4��

?.=@ K� %��� Q� %��5� �� "�� �� %�������� '� G� '���� 1� 1������ ���

A� A� ����� ����� "��� 9 � -767-= �6--4��

?.:@ "� W� ,� %������� %� *���� ��� *� 0�5����� ����� "��� 9 � .77.6>

�6--4��

?6-@ �� H������ K� ������ G� H��� *� '�� G� ������ *� 0�5����� ��� X�Y�

���� ����� "��� <�� �� .848-8 �6--7��

?6.@ '� *� C������� K� G��� ;� K����� A� �� K������� ��� �������� %�

K����� ,� K� *������� +� '� *������� ��� A� +������� ����� "��� 9

� .77..6 �6--4��

?66@ K� 9��(�� %� K����� K� G��� H�0� H��� '� *� C������� ��� ��������

��� A� +������� C���� ����� � .4= �6-->��

?6 @ *� 1�������� G� )���� G� K���������� %� ,����� *� 0�5�����

C� G����� �� ,������ %� <������ K� ,�� %� K�!����� ��� G�

K������ ����� "��� 9 � .:7.-7 �6--4��

?68@ G� )���� *� 1�������� %� ����(�!� "� G������� G� K����������

�� H������ �� %�(���!� *� 0�5����� %� ,����� %� <������ %�

K�!����� ��� G� K������ ����� "��� 9 � ..7..8 �6--4��

?67@ ;� *� ��!�(�� ��� A� ��� ����� "��� 9 �$ .784 �.:>:��

Page 63: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

���������� 7>

?64@ G� )���� �� H������ *� 1�������� G� K���������� %� ,����� G�

������ ���� X�Y �� %�(���!� ��� *� 0�5����� ����� ���������� �

4.> �6--4��

?6>@ *� <��(��� �� +� 9������� Y� W� X��� �� *� K����� A� <� 0��� �� A�

<� �� H������ G� ������ *� 0�5����� K� K����� W�'� ��������� ��

C���� �� Q������ X� G������ ��� X�Y� ���� C���� ��� 7.- �6--.��

?6=@ %� K� 1��!���� )� �� 0����� �� %� %������� "� <� G����! ��� *�

G� %������ ������� ��$ . :- �.::-��

?6:@ %� K� 1��!���� %� C� K������ ��� �� W� ���� ����� "��� 9 �� 6=6

�.::-��

? -@ �� ��������� ��� G� ������ ����� "��� <�� &% 8=:: �6---��

? .@ W� �� 0����� W� W��� %� * K� %������ �� ;���� ��� ;� '� �������

����� "��� 9 �� 7 .= �.::.��

? 6@ +� ;� G��5��� Y���5���� X��� �� ����� %� 1������ L� %� <�� ���

1� )� 1�� ����� "��� 9 �& .-8 �.::=��

? @ X� W� X��� +� ;� G��5��� %� 1������ L� %� <�� ��� 1� )� 1�� �����

��� ���� ��� �$� "> �.::>��

? 8@ "� W� %�L������ W� <� ������ �� ;� �������� ��)� ������� ��� "�

,����� ����� "��� <�� & ->>--. �6--.��

? 7@ A� "�(��� 9� K����� 0� A���� ��� '� *� *���� ����� "��� <�� �

6 :4 �.::7��

? 4@ "� W� %�L������ H� ����� �� ����� %� H�����5 ;� ������� ��� H�

����� ����� "��� <�� &� 46= �.:::��

? >@ ��+� 9������� *� <��(��� �� *� K����� Y� W� X��� �� A� <� )� W�

X���� ;� ;� W�'� ��������� K� K����� G� '���� "� H����(��� X�

G������ ��� X� Y� ���� ����� "��� <�� &� 67=. �6---��

? =@ Y� W� X��� �� H������ *� <��(��� �� +� 9������� �� *� K����� K� %�

���� )� <� H��� 0� "������ �� ������!� �� K������� �� C��� G�

������ �� Q����� 1� �� <�� 0� X��� W� )� Y���� )� Y� �� X� Y� X���

*� 0�5����� X� G������ ��� X�Y� ���� C���� ��� := �6-- ��

? :@ *� K������� %� "������� W� 1� 1����(��� %� "� C����� G� 0��!���

W� %��� �� ��� �� ��������� ��� K� K���!��� ����� "��� <�� &%

.->- �6--.��

Page 64: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

7= ����������

?8-@ �� A� W������ �� +���� *� +� 0������ X� H���� 9� ,� )���� L� <� *�

"� %���������� ;� A� ;� C� K����(��� 1� K���(���� ��� W��� ���

A� ;� G���� ����� "��� <�� & .>>--> �6--.��

?8.@ �� +� 9�������� *� *� K������ �� K� K�� *� K��(��� %� K������ W�

0��� %� �� ;����� %� ������� G� 9����� ��� "� 0����� ����� "���

<�� �$ 6->--. �6-- ��

?86@ ;�G� ;!��� �� ������!� ��H� X��� W� ;��� G� ������ A�G� <�� ���

*� <��(��� C���� ��$ .=> �6--8��

?8 @ 9� +������� �� %� G����� A� 0� %������! G� %� "Z���! 9� <����

1� A� 0��� ��� �� ;� ������� C���� ������� � .4 �6-->��

?88@ �� ��� K� ��������� K� C������� G� %���� �� ��������� K� K��

�!��� %� K��� ��� K� G���� W��W % .- >-> �6-->��

?87@ G� H� K�� �� *� K������� ��� ;� *����� ����� "��� <�� && 67>--6

�6--6��

?84@ *�� *���� *�+� 1������� %� ������� %� "� C����� ��� W� ���������

����� "��� <�� &� .>>--6 �6--6��

?8>@ %� K�!����� ��� K� ��������� ��� �� %���� ��� "� �������� ��� %�

��������� ��� ,� '������� ��� �� H���(�!� ��� %� H������� ��� G�

K������ ������� �%% .78- �.::8��

?8=@ "� G������� ��� W�������� %���� ����� �Q�������� �� ������ 6--7��

?8:@ *&�� 1� "� 9������ W� +��� ���� �������� ��� �.:>8��

?7-@ %� ����(�!� %� %������� G� K���������� A� ����� %� ,����� G�

)���� �� H������ *� 0�5����� %� <������ %� K�!����� G� K������

;� ����� ��� %� "�(������ ����� "��� 9 &$ 6 7.-8 �6--:��

?7.@ %� *����� A� *����� A� 1���� �� %������ %� ,������� Y� Y� Y� ;�

%���������� ��� A� ������� ����� "��� <�� �� -7>--6 �6-- ��

?76@ A� 1���� A� *����� 1� 1���������� %� *����� �� %������ ��� A�

������ ����� "��� 9 � -.87.: �6--4��

?7 @ G� )���� *� %���!� *� 1�������� '� ,����� G� K���������� %�

,����� *� 0�5����� %� <������ %� K�!����� ��� G� K������ �����

"��� <�� �$$ -648-6 �6--=��

Page 65: wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/Research/arch/MasterThesis...Preparation chamber High vacuum system Sample manipulator Sample transfer system Sample Main chamber

���������� 7:

?78@ �� 1�� A� G� <� Y� W� X��� X�Y� ���� �� �� A�������� ��� C�

C������ ����� ��� ���� ��� ��� C�� . ..6: �6--7��

?77@ W� ;��� ;�G� ;!��� K� %������ ��H� X��� 1� W�(!��� �� "�������

*� 9��� �� ������!� G� ������ �� Q����� G� ������ A�G� <�� ��� *�

<��(��� ����� "��� <�� �& -4>--8 �6-->��

?74@ �� �������� *� H������� W� C��� ��� ,� K� *������� C�! W� �����

.== �6--7��

?7>@ )� *� G������� ��������� ������� ��� �� ��������� �� ������ A����

����������� '��� �.:=-��

?7=@ �� H������ %� G������� %� ����(�!� *� 0�5����� %� K���� K�

,�� G� ������ ������������

?7:@ %� ����(�!� G� )���� K� ������ %� G������� �� H������ *� 0�

5����� *� 1�������� G� K���������� %� ,����� K� ������� �� %�

���� �� ,������ %� <������ %� K�!����� G� K������ �� ,�����

��� *� W� %����� ����� "��� <�� � -7>4-. �6--4��

?4-@ K� ���������� W� ������� ��������� "���� ������� %% - �.::8��