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Metal co-adsorption induced $$sqrt{21}timessqrt{21}$$ superstructure on Si(111) surface studied by reflection high-energy positron diffraction

反射高速陽電子回折によるSi(111)表面上の金属共吸着誘起$$sqrt{21}timessqrt{21}$$超構造の研究

深谷 有喜  ; 松田 巌*; 橋本 美絵; 成田 尚司*; 河裾 厚男; 一宮 彪彦

Fukaya, Yuki; Matsuda, Iwao*; Hashimoto, Mie; Narita, Hisashi*; Kawasuso, Atsuo; Ichimiya, Ayahiko

Si(111)-$$sqrt{3}timessqrt{3}$$-Ag表面上に、微量のAgやAuなどの貴金属原子を吸着させると、電気伝導度の上昇を伴って、$$sqrt{21}timessqrt{21}$$超構造が形成される。$$sqrt{21}timessqrt{21}$$-Agと$$sqrt{21}timessqrt{21}$$-(Ag,Au)超構造の原子配置は、これまでにさまざまな研究手法を用いて調べられており、これらの超構造はほとんど同一であると考えられる。最近、Si(111)-5$$times$$2-Au表面上へのAg原子の吸着によっても、$$sqrt{21}timessqrt{21}$$超構造($$sqrt{21}timessqrt{21}$$-(Au,Ag))が発現することが見いだされた。この新しい$$sqrt{21}timessqrt{21}$$超構造の原子配置は、現在のところ全く不明である。そこで本研究では、反射高速陽電子回折(RHEPD)を用いて、この新しい$$sqrt{21}timessqrt{21}$$超構造の解明を行った。$$sqrt{21}timessqrt{21}$$-(Au,Ag)超構造からのRHEPDパターンの強度分布とロッキング曲線の形状は、$$sqrt{21}timessqrt{21}$$-(Ag,Au)超構造からのものに似ていることがわかった。これらの観測結果は、新しい$$sqrt{21}timessqrt{21}$$-(Au,Ag)超構造が他の$$sqrt{21}timessqrt{21}$$超構造に近い原子配置をとっていることを示唆している。詳細な原子配置を決定するために、動力学的回折理論に基づく強度計算を行い、他の$$sqrt{21}timessqrt{21}$$超構造との比較から、今回の新たな$$sqrt{21}timessqrt{21}$$-(Au,Ag)超構造を議論する。

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