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Defects in synthesized and natural diamond probed by positron annihilation

陽電子消滅により検出した合成及び天然ダイヤモンド中の欠陥

上殿 明良*; 藤井 知*; 森下 憲雄; 伊藤 久義; 谷川 庄一郎*; 鹿田 真一*

Uedono, Akira*; not registered; Morishita, Norio; Ito, Hisayoshi; Tanigawa, Shoichiro*; not registered

合成及び天然ダイヤモンドにおける空孔型欠陥を陽電子消滅法により調べた。IIa型合成ダイヤモンドにおける陽電子寿命は、観測温度範囲20K~290Kの間でほぼ一定値98.7psを示した。この値はダイヤモンドバルクでの陽電子寿命に相当する。Ib型ダイヤモンドでは、IIa型と比較し、陽電子の寿命が長く、Sパラメータが小さいことがわかった。この結果は、Ib型試料に存在する置換型窒素原子が、その周囲に空隙を伴い、陽電子がその空隙で消滅することで説明できる。これらの合成ダイヤモンドに電子線照射を行うと、単一空孔がおもに形成されることを見いだした。一方、天然のIIa,IIb型ダイヤモンドでは、照射により空孔クラスター(空孔数5~7程度)が形成されることがわかった。また、天然IIb型試料では、空孔クラスターがアクセプター不純物(ホウ素)に対して補償中心として働くことが示唆された。

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分野:Physics, Condensed Matter

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