反射高速陽電子回折(RHEPD)法による物質最表面構造解析

Structure analysis of topmost surface by using reflection high-energy positron diffraction (RHEPD)

深谷 有喜   ; 前川 雅樹; 望月 出海*; 和田 健*; 兵頭 俊夫*; 河裾 厚男

Fukaya, Yuki; Maekawa, Masaki; Mochizuki, Izumi*; Wada, Ken*; Hyodo, Toshio*; Kawasuso, Atsuo

反射高速陽電子回折(RHEPD)法は、高速(10keV)に加速した陽電子ビームを結晶表面にすれすれの角度で入射させ、その回折パターンと強度分布から結晶表面の原子配置を決定する手法である。陽電子が結晶に入射する場合、陽電子の電荷が正であるため、結晶ポテンシャルから反発を受け、結晶表面での屈折率は1以下である。そのため、電子に比べ陽電子の結晶中への侵入深さは小さい。さらに、低視射角入射で全反射が起こる。この全反射を用いると、バルクからの影響がなく、精度の高い表面構造の決定が可能である。このように、表面敏感性が極めて高いことがRHEPD法の最大の特徴である。2010年から、高エネルギー加速器研究機構の低速陽電子実験施設の電子線形加速器を用いた高強度・高輝度RHEPD装置の開発に着手した。最近、その高強度・高輝度陽電子ビームを用いた実験で、最表面のみの原子配置を反映した回折パターンを得ることに成功した。講演では、表面研究におけるRHEPD法の優位性と、これまでにRHEPDを用いて得られた表面構造決定について紹介する。また最近のKEKでのRHEPD実験の成果についても報告する。

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