高輝度反射高速陽電子回折を用いたPt/Ge(001)表面1次元鎖構造における相転移の研究

Phase transition of quasi-1D atomic chain on Pt/Ge(001) surface studied by reflection high-energy positron diffraction

望月 出海*; 矢治 光一郎*; 深谷 有喜   ; 和田 健*; 兵頭 俊夫*; 前川 雅樹; 河裾 厚男; 原沢 あゆみ*; 松田 巌*

Mochizuki, Izumi*; Yaji, Koichiro*; Fukaya, Yuki; Wada, Ken*; Hyodo, Toshio*; Maekawa, Masaki; Kawasuso, Atsuo; Harasawa, Ayumi*; Matsuda, Iwao*

Ge(001)表面にPtをサブモノレイヤー吸着させると、欠陥なしにサブミクロンの長さに達する1次元鎖構造が形成される。これまでにわれわれは、反射高速陽電子回折(RHEPD)法を用いて、この1次元鎖構造がナノワイヤーモデルで説明できることを示した。さらにこの原子鎖は、約80Kでパイエルス転移を起こすことが報告されているが、その詳細は明らかではない。本研究では、RHEPDと角度分解光電子分光(ARPES)法を用いて、1次元鎖の相転移機構について調べた。相転移前後で測定したロッキング曲線では、=2.3-3.2付近に強度変化が見られた。動力学的回折理論に基づく強度解析から、この強度変化は原子鎖を構成する最表面Geダイマーが、高低差のある非対称構造から高低差のない対称構造へ変化することで説明できることがわかった。温度依存性の測定では、80-110Kで連続的な強度変化が見られ、変位型転移によるものと考えられる。またARPESによる表面電子バンド分散の測定から、低温相において格子変位と電荷密度波形成が競争的に起きていることが示唆された。

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