Reconstruction of Cu(111) induced by a hyperthermal oxygen molecular beam

超熱酸素分子ビームで誘起されるCu(111)の再構成

盛谷 浩右*; 岡田 美智雄*; 寺岡 有殿; 吉越 章隆 ; 笠井 俊夫*

Moritani, Kosuke*; Okada, Michio*; Teraoka, Yuden; Yoshigoe, Akitaka; Kasai, Toshio*

本論文は室温での超熱酸素分子ビーム照射によってCu(111)表面に誘起される再構成に関する研究である。並進運動エネルギーが0.5eVより大きい領域での超熱酸素分子ビーム照射は酸素被覆率0.27MLで表面再構成を誘起した。一方では、室温で酸素ガスに暴露して形成した酸化表面では被覆率が0.4MLであっても長距離周期の構造は形成されなかった。室温で超熱酸素分子ビーム照射した表面のO1s光電子ピークは、被覆率0.27ML以上では529.4eVと528.9eVの2成分に分裂した。これらはそれぞれ、再構成しないCu(111)表面上の三つのCu原子にまたがって酸素原子が吸着した構造と再構成した表面の4つのCu原子に酸素が結合した状態である。再構成表面を620Kに加熱すると酸素被覆率が0.27MLに減少して、いわゆる29超構造が現れた。

This paper reports a study on the reconstruction at Cu(111) surface induced by a hyperthermal oxygen molecular beam (HOMB) at room temperature. The HOMB incidence at translational energies larger than 0.5 eV induced surface reconstruction in the oxygen coverage larger than 0.27 ML. On the other hand, long-range-ordered structures were not formed even at the oxygen coverage of 0.4 ML for the backfilling of thermal O at room temperature. The O1s XPS peak for the HOMB incidence at room temperature was resolved into two components, 529.4 and 528.9 eV, at the oxygen coverage larger than 0.27 ML, which can be assigned to the O atoms occupying the threefold hollow sites on the unreconstructed Cu(111) surface and four-coordinated sites on the reconstructed structure, respectively. Annealing the reconstructed surface at 620 K decreased the oxygen coverage to 0.27 ML and induced so-called "29" superstructure.