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反射高速陽電子回折によるSi(111)-$$sqrt{21}timessqrt{21}$$-Ag表面構造解析,2

Structure analysis of Si(111)-$$sqrt{21}timessqrt{21}$$-Ag surface studied by reflection high-energy positron diffraction, 2

深谷 有喜; 河裾 厚男; 一宮 彪彦

Fukaya, Yuki; Kawasuso, Atsuo; Ichimiya, Ayahiko

Si(111)-$$sqrt{21}timessqrt{21}$$-Ag表面は、低温に保たれたSi(111)-$$sqrt{3}timessqrt{3}$$-Ag表面上に微量のAg原子を追加蒸着することにより作成される。この$$sqrt{21}timessqrt{21}$$超構造は、他の貴金属やアルカリ金属元素を吸着させた場合にも共通して見られる構造であり、電気伝導度の急激な増大など非常に興味深い物性を示す。これまで走査型トンネル顕微鏡,X線回折等、さまざまな表面構造解析手法を用いて構造の解明が試みられているが、その構造は報告によってまちまちであり、統一的な見解に至っていない。本研究では、反射高速陽電子回折(RHEPD)を用いて、Si(111)-$$sqrt{21}timessqrt{21}$$-Ag超構造の決定を行った。特に、蒸着量が問題となるため、原子数も解析のパラメーターに加え、動力学回折理論を用いて詳細に解析を行った。ロッキング曲線の測定と解析から、3原子モデルが実験結果をよく再現できることがわかった。続いて、RHEPDパターンの解析を行った結果、$$sqrt{21}$$-Ag超構造に特有な超格子スポット強度に注目すると、3原子モデルにおいて、面内でAg原子がジグザグ状に配列した場合が実験値との一致が良いことがわかった。以上の結果から、新たな構造モデルである3原子モデルを提唱することができた。

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