全反射高速陽電子回折を用いた最表面構造決定

Topmost surface structure determination using total reflection high-energy positron diffraction

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

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

陽電子は、電子の反粒子であり、電子とは逆のプラスの電荷を持つ。このため、陽電子が結晶表面に入射する際、結晶ポテンシャルは障壁として働き、ある臨界角以下で全反射が起こる。全反射条件下では、陽電子の結晶表面への進入深さは2以下であるため、そこから得られる回折パターンはほぼ最表面のみの情報を含む。さらに、全反射の臨界角をわずかに超えた視射角に設定すると、バルクの情報を含むことなく、最表面直下の情報も感度良く得ることができる。これらのことにより、全反射高速陽電子回折(TRHEPD)法は最表面およびその直下の原子配列の決定に極めて有用な手法である。平成27年度は、金属表面上のグラフェンの構造決定とTRHEPDパターンを用いた最表面直接決定法の開発を推進した。前者においては、Cu(111)およびCo(0001)表面上のグラフェンの吸着高さを決定し、貴金属と遷移金属基板上でグラフェンの高さに明確な違いを見出した。後者においては、全反射条件下におけるTRHEPDパターンを取得し、最表面原子配列の直接決定法の開発に向けた予備的な解析を行った。

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