反射高速陽電子回折によるPb/Ge(111)表面の構造と相転移の研究

Surface structure and phase transition of Pb/Ge(111) studied by reflection high-energy positron diffraction

深谷 有喜   ; 橋本 美絵; 河裾 厚男; 一宮 彪彦

Fukaya, Yuki; Hashimoto, Mie; Kawasuso, Atsuo; Ichimiya, Ayahiko

Ge(111)表面上に1/3原子層の鉛原子を吸着させると、室温において構造を形成する。この構造は、220K以下で33構造へと相転移する。Pb/Ge(111)表面の相転移は、これまでに実験,理論の両面から詳細に調べられてきているが、未だにわかっていない。本研究では、反射高速陽電子回折(RHEPD)の最表面構造敏感性を利用し、相転移前後の表面構造決定から、33-構造相転移のメカニズムについて調べた。110Kと室温でロッキング曲線を測定したところ、温度の違いによる曲線の明確な差異は見られなかった。この結果は、Pb原子の平衡位置が33相と相で同じであることを意味している。したがって、Pb/Ge(111)表面構造相転移は、高温相において熱的に揺らいでいるPb原子が、低温相において凍結する、秩序・無秩序型の相転移であると考えられる。RHEPD強度の温度依存性の測定と動力学的回折理論に基づく強度解析から、Pb/Ge(111)表面構造相転移のメカニズムの詳細について報告する。

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