Surface plasmon excitation at metal surfaces studied by reflection high-energy positron diffraction

反射高速陽電子回折による金属表面での表面プラズモン励起の研究

深谷 有喜   ; 河裾 厚男; 一宮 彪彦

Fukaya, Yuki; Kawasuso, Atsuo; Ichimiya, Ayahiko

表面プラズモンは固体表面における電子の集団励起であり、そのエネルギーは体積プラズモンエネルギーにを乗じたものになる。通常、表面プラズモンの励起過程は、低速の電子ビームを用いて行われる。最近、反射高速電子回折を用いて、表面から反射した高速電子をエネルギー分析することにより、表面プラズモン励起の研究が行われ始めた。本研究では、反射高速陽電子回折を用い、Al(111)-11表面における陽電子エネルギー損失スペクトルを測定し、全反射した陽電子による表面プラズモン励起過程を調べた。陽電子エネルギー損失スペクトルには、Al(111)の表面プラズモン励起に伴う多重の損失ピークが観測された。エネルギー損失スペクトルの形状は、陽電子と電子とでは大きく異なっており、ポアソン分布を用いた解析から、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2.8回であることがわかった。この値は、電子のものに比べると約2倍大きい。陽電子は、全反射を起こすことにより、表面との相互作用距離が長くなり、結果として表面プラズモンをより多く励起したと考えられる。

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