反射高速陽電子回折におけるエネルギー損失スペクトルの測定

Measurement of energy loss spectrum in 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

結晶表面における電子ビームのエネルギー損失過程は、実験・理論の両面から詳しく調べられており、表面プラズモン励起が主要な過程であること、またその励起回数は、入射ビームの視射角に反比例して増加することが報告されている。一方、陽電子ビームを用いた研究は非常に少ない。陽電子は電子とは異なり、結晶表面で全反射を起こすため、表面プラズモン励起過程も電子の場合とは異なることが予想される。本研究では、エネルギー分析器を反射高速陽電子回折(RHEPD)装置に組み込み、全反射条件下におけるSi(111)-77表面からの鏡面反射強度のエネルギー損失スペクトルを測定した。測定したスペクトルには、表面プラズモンを5回励起したものに対応する明瞭な損失ピークを観測することができた。また、0Vのゼロロスピークに比べ、これらの損失ピークの強度が非常に大きい。さらに、全反射条件を満たす範囲内で視射角を変化させて損失スペクトルを測定したところ、それらに著しい差異は見られなかった。スペクトルの解析から、全反射した陽電子による表面プラズモンの平均励起回数は、約2.6回と見積もられた。以上の結果から、全反射した陽電子は、表面プラズモンを多数励起していることがわかった。

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