Surface structure of Si(111)--(Ag,Cs) studied by reflection high-energy positron diffraction

反射高速陽電子回折によるSi(111)--(Ag,Cs)表面構造の研究

深谷 有喜   ; 松田 巌*; 河裾 厚男; 一宮 彪彦*

Fukaya, Yuki; Matsuda, Iwao*; Kawasuso, Atsuo; Ichimiya, Ayahiko*

Si(111)--Ag表面は、典型的な二次元金属として精力的に研究されている。Si(111)--Ag表面上に微量の貴金属原子(Cu, Ag, Au)やアルカリ金属原子(Na, K, Cs)を吸着させると、急激な表面電気伝導度の上昇とともに、超構造が発現する。これまでの研究から、貴金属原子を吸着させた超構造の場合、単位格子内の3個の吸着原子は、下地のSiトライマーを囲むように、大きなAg三角形の中心に位置することがわかった。しかし、アルカリ金属原子を吸着させた場合の超構造の研究はほとんど行われておらず、その原子配置は不明である。本研究では、反射高速陽電子回折を用いて、Cs原子を吸着させた超構造の原子配置を調べた。測定したロッキング曲線には、全反射領域において、Cs原子が吸着したことによるディップ構造が観測された。動力学的回折理論に基づく強度解析から、Cs原子が下地のAg層から3.04Aの高さに吸着していることがわかった。この値は、貴金属原子の場合に比べて約2.5A高い。これは、Cs原子の原子半径が貴金属原子に比べ約2倍大きいことが影響していると考えられる。また、Cs原子の吸着サイトは、貴金属原子の場合とは異なり、Ag原子の直上に位置していると考えられる。

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