有極性ZnO表面での1-2MeV炭素イオン散乱分析

Ion scattering spectroscopy by 1-2 MeV C for polarity-controlled ZnO surfaces

本橋 健次*; 齋藤 勇一; 宮脇 信正; 神谷 富裕

Motohashi, Kenji*; Saito, Yuichi; Miyawaki, Nobumasa; Kamiya, Tomihiro

近年、金属表面に高速イオンを微小角入射で照射したときに鏡面角付近で100%近い反射が起こることが確認されたが、そのメカニズムの詳細は不明である。われわれは、この現象のイオンビーム輸送への応用を検討するため、高速イオンが微小角で入射したときの固体表面での反射(散乱)に関する研究を行っている。今回、最表面の原子を選択可能な有極性酸化亜鉛単結晶(ZnO)を標的として、そのZn面とO面を用いて、散乱ビームのエネルギー及び強度を比較した。その結果、1MeV炭素イオンを照射した場合、積分散乱強度はどちらの表面でもほとんど同じであるにもかかわらず、O面に比べてZn面の方がエネルギー損失の大きな散乱粒子が多かった。また、2MeV炭素イオンを照射した場合のZnOのZn面,O面と、多結晶金表面の3つの表面での散乱イオン強度を比較した結果、Zn面入射の場合に、散乱イオン強度が顕著に増大した。これらから、標的の最表面原子が、散乱に大きく影響することが示唆された。また、有極性材料の反射を利用したビーム輸送の可能性が示された。

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