反射高速陽電子回折を用いた半導体表面上のSn原子吸着構造の低温相の研究

Low-temperature phase of Sn adsorbed semiconductor surface studied by reflection high-energy positron diffraction

橋本 美絵; 深谷 有喜   ; 河裾 厚男; 一宮 彪彦

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

Ge(111)--Sn表面は、220K以下になると33構造へ相転移することが知られている。最近、この表面は30K以下で再び構造を形成することが報告され、光電子分光の結果からモット転移であると考えられている。しかし、Sn原子の変位や相転移のメカニズムに関しては、未解決のままである。本研究では、最表面に敏感な反射高速陽電子回折(RHEPD)を用いて、Sn/Ge(111)表面からのロッキング曲線をさまざまな温度で測定し、動力学的回折理論に基づく強度計算との比較から、それぞれの相転移前後におけるSn原子の変位について報告する。構造(293K)と33構造(110K)からのロッキング曲線では、両者にほとんど差が見られなかったため、Sn原子の平衡位置は変化しないと考えられる。さらに、29Kでロッキング曲線を測定した結果、わずかな変化が見られたが、回折パターンは依然33構造のままだった。また、220K以下では、Sn原子に起因したRHEPD強度の温度依存性に強度異常が見られたことから、フォノンのソフト化が起こっていると考えられ、このソフト化が30K付近で起こる相転移に関与していると推測される。

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