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Si(110)-16$$times$$2単一ドメイン表面の作製

Fabrication of Si(110)-16$$times$$2 single-domain surface

山田 洋一; Girard, A.*; 朝岡 秀人  ; 山本 博之; 社本 真一  

Yamada, Yoichi; Girard, A.*; Asaoka, Hidehito; Yamamoto, Hiroyuki; Shamoto, Shinichi

Si(110)は近年改めて研究が進展しつつある。しかしSi(110)は、Siのそのほかの低指数面と比べて研究例が極端に少なく、基礎物性の理解が進んでいない。この要因の一つに、よく定義された清浄表面を再現性よく準備することが困難であったことが挙げられる。Si(110)表面には、16$$times$$2と呼ばれるストライプ状の再構成構造が存在する。通常の清浄表面は複雑な多ドメイン形状をとる。本研究では、表面原子のエレクトロマイグレーションにより、表面の再構成列を一方向に揃えることでSi(110)清浄表面をよく定義された単一ドメイン構造にすることが可能となった。作製された単一ドメインは少なくとも数十$$mu$$m四方に及ぶ均質な一次元構造を有することがわかった。16$$times$$2再構成構造のストライプは単原子ステップと等価であることから、これをテンプレートとした原子・分子ナノワイヤーの作製の可能性が示唆される。また、Si(110)単一ドメインには、二次元カイラリティが導入され、その制御が可能であることも示した。これは本表面上での不斉分子の反応研究の可能性を示唆するものである。

Widely well-defined Si(110)-16$$times$$2 single-domain surface has been fabricated utilizing the electromigration of the surface atoms. Tuning the direction of the dc during resistive heating to that of the surface reconstruction row realizes an alignment of the rows in one direction producing a mm-wide single-domain of 16$$times$$2 structure. The fabricated single-domain shows number of useful characteristics such as a strong one-dimensionality and the surface homochirality, suggesting various applications.

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