反射高速陽電子回折によるアルカリ金属吸着Si(111)--B表面の相転移の研究

Phase transition of alkali metal induced Si(111)--B surface studied by reflection high-energy positron diffraction

深谷 有喜   ; 河裾 厚男

Fukaya, Yuki; Kawasuso, Atsuo

Si(111)--B表面に1/3原子層のK原子を吸着させたK/Si(111)--B表面は、モット絶縁体表面として知られている。最近、この表面を270K以下に冷却すると、構造から構造へ相転移することが見いだされ、モット絶縁体表面とは異なった絶縁体表面である可能性が報告された。K/Si(111)--B表面の電子状態は詳細に調べられているが、その原子配置は実験的に決定されていない。本研究では、反射高速陽電子回折(RHEPD)を用いて、室温と低温におけるK/Si(111)-B表面からのRHEPD強度のロッキング曲線を測定し、動力学的回折理論に基づく強度解析から、構造と構造の原子配置について調べた。288KにおけるK/Si(111)--B表面からのRHEPDロッキング曲線(一波条件)には、全反射領域の1.4付近にK原子吸着によるディップ構造と低角側にシフトした111と222ブラッグ反射ピークが観測された。第一原理計算により求められた最安定構造であるK原子がHサイトに吸着した構造モデルを用いた計算結果と比較すると、実験で観測された低角側のピーク構造を再現できることがわかった。講演では、270K以下の構造からのロッキング曲線の測定結果と相転移による原子変位についても報告する。

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