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論文

Electronic structure of a (3$$times$$3)-ordered silicon layer on Al(111)

佐藤 祐輔*; 深谷 有喜; Cameau, M.*; Kundu, A. K.*; 志賀 大亮*; 湯川 龍*; 堀場 弘司*; Chen, C.-H.*; Huang, A.*; Jeng, H.-T.*; et al.

Physical Review Materials (Internet), 4(6), p.064005_1 - 064005_6, 2020/06

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Materials Science, Multidisciplinary)

本研究では、放射光角度分解光電子分光を用いて、Al(111)表面上の3$$times$$3周期を持つSi層の電子バンド構造を解明した。実験では、線形のエネルギー分散に起因する閉じたフェルミ面を観測した。ハニカム状のシリセンをモデル構造とした第一原理計算の結果、これは基板との混成状態を起源としたディラックコーン様の金属バンドと考えられる。Al(111)表面上のSi層は、基板との相互作用によりディラック電子を発現し、いわゆるXeneと呼ばれる2次元物質群のモデルシステムになりうることを示唆する。

論文

Mass transport in the PdCu phase structures during hydrogen adsorption and absorption studied by XPS under hydrogen atmosphere

Tang, J.*; 山本 達*; 小板谷 貴典*; 吉越 章隆; 徳永 拓馬*; 向井 孝三*; 松田 巌*; 吉信 淳*

Applied Surface Science, 480, p.419 - 426, 2019/06

 被引用回数:1 パーセンタイル:64.71(Chemistry, Physical)

他のPd合金よりも水素拡散係数が高く経済的に低コストなPdCu合金の水素吸着および吸収プロセス中の物質移動を調べた。この研究では、bcc構造の規則相(B2相)とfcc構造およびB2構造の混合相との比較が行われた。放射光を用いたその場超高真空X線光電子分光法および雰囲気X線光電子分光法を実施し、温度に対するPdおよびCu原子の化学状態を追跡した。初期吸着過程と吸収過程は2相で類似していたが、バルクへの水素拡散速度は混合相よりも規則相の方が高かった。水素吸着/吸収過程におけるPdとCu原子のダイナミクスは温度に大きく依存した。水素雰囲気では、Pd原子は373Kより下では表面偏析し、Cu原子は373Kより上で表面偏析した。本結果は理論計算とよく一致し水素透過材料の開発に向けた有益な情報となる。

論文

ゲルマニウム単原子シート「ゲルマネン」の原子配置の非対称化

深谷 有喜; 松田 巌*

物性研だより, 57(2), p.7 - 8, 2017/07

最近我々は、全反射高速陽電子回折法を用いて、アルミニウム基板上のゲルマネン(グラフェンのゲルマニウム版)の構造を明らかにした。ゲルマネンは新奇スピン物性の発現が期待される新材料である。本稿では、ゲルマネンが理論予測に反して非対称なバックリング構造を形成することを報告する。

論文

Asymmetric structure of germanene on an Al(111) surface studied by total-reflection high-energy positron diffraction

深谷 有喜; 松田 巌*; Feng, B.*; 望月 出海*; 兵頭 俊夫*; 社本 真一

2D Materials (Internet), 3(3), p.035019_1 - 035019_7, 2016/09

 被引用回数:24 パーセンタイル:19.56(Materials Science, Multidisciplinary)

本研究では、全反射高速陽電子回折(TRHEPD)法を用いて、アルミニウム基板上のゲルマネン(グラフェンのゲルマニウム版)の構造決定を行った。測定した回折スポット強度の非対称性から、ゲルマネンの構造が$$<110>$$方向に対して鏡面対称性を持たないことがわかった。動力学的回折理論に基づく強度解析から、単位格子当たり1個のゲルマニウム原子が真空側に突出する非対称な構造であることがわかった。これは、これまでに提案されている2個のゲルマニウム原子が突出した対称的な構造モデルとは異なる。これまでに報告された他の実験結果は、今回決定した構造モデルにより説明可能である。

論文

Structure of silicene on a Ag(111) surface studied by reflection high-energy positron diffraction

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

Physical Review B, 88(20), p.205413_1 - 205413_4, 2013/11

 被引用回数:54 パーセンタイル:7.47(Materials Science, Multidisciplinary)

電子線形加速器ベースの輝度増強された高強度の陽電子ビームを用いた反射高速陽電子回折法により、Ag(111)表面上のシリセンの構造を決定した。ロッキング曲線の解析から、シリセンはバックリングした構造を持つことが明らかになり、その上層と下層の間隔は0.83${AA}$であることが分かった。またシリセンの下層と第一Ag層の間隔は、2.14${AA}$ と決定した。これらの値は、0.05${AA}$の誤差範囲内で、以前の理論研究により予測されていた値とよく一致することが分かった。

論文

Structural analysis of Si(111)-$$sqrt{21}timessqrt{21}$$-(Ag, Cs) surface by reflection high-energy positron diffraction

深谷 有喜; 松田 巌*; 湯川 龍*; 河裾 厚男

Surface Science, 606(23-24), p.1918 - 1921, 2012/12

 被引用回数:2 パーセンタイル:87.86(Chemistry, Physical)

反射高速陽電子回折を用いて、Si(111)-$$sqrt{21}timessqrt{21}$$-(Ag,Cs)表面超構造の原子配置を調べた。動力学的回折理論に基づくロッキング曲線の解析から、Cs原子は、下地の$$sqrt{3}timessqrt{3}$$-Ag構造から3.04Aの高さに位置し、一辺10.12Aの三角形構造を形成していることを明らかにした。このCs原子の吸着位置は、貴金属吸着により発現するSi(111)-$$sqrt{21}timessqrt{21}$$-AgやSi(111)-$$sqrt{21}timessqrt{21}$$-(Ag,Au)表面とは大きく異なっており、アルカリ金属と貴金属の電子構造の違いにより、この差が生じたと考えられる。

論文

Atomic and electronic structures of Si(111)-$$sqrt{21}timessqrt{21}$$ superstructure

深谷 有喜; 久保 敬祐*; 平原 徹*; 山崎 詩郎*; Choi, W. H.*; Yeom, H. W.*; 河裾 厚男; 長谷川 修司*; 松田 巌*

e-Journal of Surface Science and Nanotechnology (Internet), 10, p.310 - 314, 2012/07

Si(111)-$$sqrt{3}timessqrt{3}$$-Ag表面は、典型的な二次元金属系として精力的に研究されている。この表面上に微量の貴金属又はアルカリ金属原子を吸着させると、表面電気伝導度の急激な上昇に伴い、$$sqrt{21}timessqrt{21}$$超構造が発現する。冶金学的見地から、この$$sqrt{21}timessqrt{21}$$超構造は、二次元電子化合物として興味が持たれている。本研究では、反射高速陽電子回折(RHEPD),角度分解光電子分光(ARPES),走査型トンネル顕微鏡(STM)を用いて、AuとAg原子吸着による$$sqrt{21}timessqrt{21}$$超構造の原子配置と電子状態を調べた。ARPESとSTMの測定から、異なったAuとAgの組成比を持つ$$sqrt{21}timessqrt{21}$$と似た電子状態を形成していることがわかった。RHEPDによる構造解析から、AuとAgの組成比が異なっても、ほぼ同一の原子配置をとることがわかった。

論文

Atomic configuration and phase transition of Pt-induced nanowires on a Ge(001) surface studied using scanning tunneling microscopy, reflection high-energy positron diffraction, and angle-resolved photoemission spectroscopy

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

Physical Review B, 85(24), p.245438_1 - 245438_6, 2012/06

 被引用回数:16 パーセンタイル:36.42(Materials Science, Multidisciplinary)

走査型トンネル顕微鏡,反射高速陽電子回折,角度分解光電子分光を用いてGe(001)表面上のPt吸着ナノワイヤーの原子配置と相転移について調査した。理論計算から提案されていた、頂上のGeダイマー鎖が2層目のPt列を架橋するよう配置したモデルが基本構造であることがわかった。低温(80K以下)では、Geダイマーは表面垂直方向に交互に傾き(asymmetric)、このためp(4$$times$$4)周期が形成される。高温(110K以上)では、それらのGeダイマーは水平(asymmetric)になり、p(4$$times$$2)周期が形成される。この相転移現象において、Geダイマー鎖に起因した電子状態は、電子エネルギー的に深く分散していたものが、Fermi準位近傍まで上昇する。

論文

Atomic structure of two-dimensional binary surface alloys; Si(111)-$$sqrt{21}timessqrt{21}$$ superstructure

深谷 有喜; 松田 巌*; 橋本 美絵*; 久保 敬祐*; 平原 徹*; 山崎 詩郎*; Choi, W. H.*; Yeom, H. W.*; 長谷川 修司*; 河裾 厚男; et al.

Surface Science, 606(11-12), p.919 - 923, 2012/06

 被引用回数:6 パーセンタイル:66.58(Chemistry, Physical)

反射高速陽電子回折と光電子分光を用いて、Si(111)-$$5times2$$-Au表面上へのAg原子吸着により発現するSi(111)-$$sqrt{21}timessqrt{21}$$超構造(Si(111)-$$sqrt{21}timessqrt{21}$$-(Au,Ag)表面)の原子配置を調べた。光電子分光による測定から、Si(111)-$$sqrt{21}timessqrt{21}$$-(Au,Ag)表面は、AuとAg原子の組成比の異なった他のSi(111)-$$sqrt{21}timessqrt{21}$$超構造のものと似た電子状態を形成していることがわかった。反射高速陽電子回折のロッキング曲線と回折パターンの解析から、AuとAgの原子配置もまた、他のSi(111)-$$sqrt{21}timessqrt{21}$$超構造のものに近いことがわかった。これらの結果は、二次元電子化合物に特有の特徴と一致する。

論文

Surface structure of Si(111)-$$sqrt{21}timessqrt{21}$$-(Ag,Cs) studied by reflection high-energy positron diffraction

深谷 有喜; 松田 巌*; 河裾 厚男; 一宮 彪彦*

JAEA-Review 2010-065, JAEA Takasaki Annual Report 2009, P. 150, 2011/01

Si(111)-$$sqrt{3}timessqrt{3}$$-Ag表面は、典型的な二次元金属として精力的に研究されている。Si(111)-$$sqrt{3}timessqrt{3}$$-Ag表面上に微量の貴金属原子(Cu, Ag, Au)やアルカリ金属原子(Na, K, Cs)を吸着させると、急激な表面電気伝導度の上昇とともに、$$sqrt{21}timessqrt{21}$$超構造が発現する。これまでの研究から、貴金属原子を吸着させた$$sqrt{21}timessqrt{21}$$超構造の場合、単位格子内の3個の吸着原子は、下地のSiトライマーを囲むように、大きなAg三角形の中心に位置することがわかった。しかし、アルカリ金属原子を吸着させた場合の$$sqrt{21}timessqrt{21}$$超構造の研究はほとんど行われておらず、その原子配置は不明である。本研究では、反射高速陽電子回折を用いて、Cs原子を吸着させた$$sqrt{21}timessqrt{21}$$超構造の原子配置を調べた。測定したロッキング曲線には、全反射領域において、Cs原子が吸着したことによるディップ構造が観測された。動力学的回折理論に基づく強度解析から、Cs原子が下地のAg層から3.04Aの高さに吸着していることがわかった。この値は、貴金属原子の場合に比べて約2.5A高い。これは、Cs原子の原子半径が貴金属原子に比べ約2倍大きいことが影響していると考えられる。また、Cs原子の吸着サイトは、貴金属原子の場合とは異なり、Ag原子の直上に位置していると考えられる。

論文

Electron compound nature in a surface atomic layer of a two-dimensional hexagonal lattice

松田 巌*; 中村 史一*; 久保 敬祐*; 平原 徹*; 山崎 詩郎*; Choi, W. H.*; Yeom, H. W.*; 成田 尚司*; 深谷 有喜; 橋本 美絵*; et al.

Physical Review B, 82(16), p.165330_1 - 165330_6, 2010/10

 被引用回数:9 パーセンタイル:54.71(Materials Science, Multidisciplinary)

一価金属の共吸着でSi(111)表面上に形成される$$sqrt{21}timessqrt{21}$$超構造は、表面状態の電子数と吸着金属の原子数の割合が常に一定で形成される。このことは、$$sqrt{21}timessqrt{21}$$超構造が電子化合物の特性を持つことを意味している。われわれは、二次元表面合金相である$$sqrt{21}timessqrt{21}$$超構造の安定性を調べるために、Hume-Rothery型化合物における代表的な2つの理論、Jones model及びpseudopotential modelを用いて解析を行った。解析の結果、二次元表面合金相においてはJones modelが破綻しており、pseudopotential modelにおける二次元の表面状態電子を介した中距離原子間相互作用の重要性を見いだした。

論文

Metal co-adsorption induced $$sqrt{21}timessqrt{21}$$ superstructure on Si(111) surface studied by reflection high-energy positron diffraction

深谷 有喜; 松田 巌*; 橋本 美絵; 成田 尚司*; 河裾 厚男; 一宮 彪彦

e-Journal of Surface Science and Nanotechnology (Internet), 7, p.432 - 435, 2009/04

Si(111)-$$sqrt{3}timessqrt{3}$$-Ag表面上に、微量のAgやAuなどの貴金属原子を吸着させると、電気伝導度の上昇を伴って、$$sqrt{21}timessqrt{21}$$超構造が形成される。$$sqrt{21}timessqrt{21}$$-Agと$$sqrt{21}timessqrt{21}$$-(Ag,Au)超構造の原子配置は、これまでにさまざまな研究手法を用いて調べられており、これらの超構造はほとんど同一であると考えられる。最近、Si(111)-5$$times$$2-Au表面上へのAg原子の吸着によっても、$$sqrt{21}timessqrt{21}$$超構造($$sqrt{21}timessqrt{21}$$-(Au,Ag))が発現することが見いだされた。この新しい$$sqrt{21}timessqrt{21}$$超構造の原子配置は、現在のところ全く不明である。そこで本研究では、反射高速陽電子回折(RHEPD)を用いて、この新しい$$sqrt{21}timessqrt{21}$$超構造の解明を行った。$$sqrt{21}timessqrt{21}$$-(Au,Ag)超構造からのRHEPDパターンの強度分布とロッキング曲線の形状は、$$sqrt{21}timessqrt{21}$$-(Ag,Au)超構造からのものに似ていることがわかった。これらの観測結果は、新しい$$sqrt{21}timessqrt{21}$$-(Au,Ag)超構造が他の$$sqrt{21}timessqrt{21}$$超構造に近い原子配置をとっていることを示唆している。詳細な原子配置を決定するために、動力学的回折理論に基づく強度計算を行い、他の$$sqrt{21}timessqrt{21}$$超構造との比較から、今回の新たな$$sqrt{21}timessqrt{21}$$-(Au,Ag)超構造を議論する。

論文

Atomic scale study of surface structures and phase transitions with reflection high-energy positron diffraction

河裾 厚男; 深谷 有喜; 橋本 美絵; 一宮 彪彦; 成田 尚司*; 松田 巌*

Materials Science Forum, 607, p.94 - 98, 2008/11

現在、われわれは反射高速陽電子回折による表面物性研究を行っている。反射高速陽電子回折の優位性は表面第一層での陽電子全反射の発現にある。報告では、幾つかの未知の表面構造と相転移について、最新の研究結果を報告する。

報告書

考古学的金属材料を用いたナチュラルアナログ研究(II)

永井 巌*; 松田 史朗*; 戸田 英二*; 庄司 一雄*; 佐光 武文*; 白石 佳代*; 渡辺 邦夫*

PNC-TJ1010 98-001, 221 Pages, 1998/02

PNC-TJ1010-98-001.pdf:12.95MB

本研究は、オーバーパックの候補材の一つである銅のベントナイト中での腐食挙動に関する長期予測を行うために、大阪府堺市下田遺跡で発見された銅鐸のナチュラルアナログデータを活かすことを目的に昨年度より着手した室内サポート試験を継続することと、同じく候補材の一つとしての鉄のナチュラルアナログデータを得るため、大阪府八尾市大竹西遺跡で発掘された鉄剣の埋蔵環境条件の調査を行うことを主な研究項目として取り組んだものである。鉄剣に関する研究では、今回は埋蔵環境に関する知見が得られたのみであり、今後の鉄剣本体の解析結果と合わせ、銅と同様の室内サポート試験を行うことがこれからの重要課題となる。本研究結果は考古学的金属材料をナチュラルアナログに活かす始めてのものであり、今後同様の研究を繰り返すことにより、より信頼性の高い成果に発展させていかなければならない。

報告書

考古学的金属材料を用いたナチュラルアナログ研究(研究委託内容報告書)

永井 巌*; 松田 史明*; 窪田 亮*; 庄司 一雄*; 佐光 武文*; 白石 佳代*; 渡辺 邦夫*

PNC-TJ1010 97-002, 170 Pages, 1997/02

PNC-TJ1010-97-002.pdf:4.21MB

本研究は、オーバーパックの候補材である銅のベントナイト中での腐食挙動に関する長期予測に、堺市下田遺跡で発見された銅鐸のナチュラルアナログデータを活かすための室内サポート試験を主な試験項目として取り組んだものである。予測精度を向上させるため今後できるだけ多くの試料入手が必要となるが、その試料入手のためのきっかけ作りにも着手した。併せて、考古学的金属製品の腐食に関する研究の現状を調査するため、国内文献を検索しとりまとめを行った結果、ナチュラルアナログ的アプローチを行った研究は極めて少なく、本研究が考古学分野にとっても有用なデータを提供できる新たな分野の研究であることを再確認できた。本研究結果は考古学的金属材料をナチュラルアナログに活かす初めてのものであり、今後同様の研究を繰り返すことにより、より信頼性の高い成果に発展させていかなければならない。

口頭

Hume-Rothery電子化合物の合金単原子層

松田 巌*; 深谷 有喜; 橋本 美絵; 成田 尚司*; 河裾 厚男; 一宮 彪彦

no journal, , 

バルク固溶体の金属合金の中には、Cu-Zn系で知られているように、電子数と原子数の割合によって結晶構造が決まるものがあり、それらはHume-Rothery型化合物と呼ばれている。形成にはフェルミ球とブリルアン・ゾーン境界の接触が重要であることがわかっているもののその安定性は現在でも議論されており、最近では準結晶との密接な関係も指摘されている。本研究グループでは、半導体結晶表面上の金属単原子層についてこれまでのさまざまな系について研究してきた。Si結晶表面への金属吸着系には300以上も表面秩序相が存在する。その中でSi(111)基板上への一価金属(アルカリ金属,貴金属)の共吸着で形成する$$sqrt{21}timessqrt{21}$$相は、吸着金属の原子数と表面状態の電子数の割合は常に一定であることに気が付いた。そこでこの2次元表面合金相について、角度分解光電子分光法でフェルミ面マッピングをしたところ、フェルミ面とブリルアン・ゾーン境界は効率よく交差しており、フェルミ準位近傍に擬ギャップが形成していることがわかった。すなわちこの$$sqrt{21}timessqrt{21}$$合金相は、珍しい純粋な2次元系におけるHume-Rothery型化合物である。当日は光電子フェルミ面マッピングによる電子構造と回折やSTMなどによる原子構造に関する実験データを詳細に解説し、さらにJones model及びpseudopotential modelによる理論計算から安定化エネルギーについても議論する。

口頭

反射高速陽電子回折によるSi(111)-$$sqrt{21}timessqrt{21}$$-(Au,Ag)超構造の解析

深谷 有喜; 松田 巌*; 橋本 美絵; 成田 尚司*; 河裾 厚男; 一宮 彪彦

no journal, , 

Si(111)-$$sqrt{3}timessqrt{3}$$-Ag表面上に微量のAgやAu原子を吸着させると、表面電気伝導度の急激な上昇を伴って、$$sqrt{21}timessqrt{21}$$超構造が発現する。この超構造は、さまざまな手法を用いて調べられており、吸着原子種(Ag,Au)によらず同一の原子配置をとっていると考えられる。最近の研究では、Si(111)-5$$times$$2-Au表面上へのAg原子吸着によっても、$$sqrt{21}timessqrt{21}$$超構造が発現することがわかった。この新しい$$sqrt{21}timessqrt{21}$$-(Au,Ag)超構造の原子配置は、現在のところ全く不明である。本研究では、反射高速陽電子回折(RHEPD)を用いて、新たな$$sqrt{21}timessqrt{21}$$-(Au,Ag)超構造の原子配置を決定した。$$sqrt{21}timessqrt{21}$$-(Au,Ag)超構造からのRHEPDパターンの強度分布は、これまでの$$sqrt{21}timessqrt{21}$$超構造からのものに似ていた。さらに、さまざまな入射方位でロッキング曲線を測定したところ、わずかなピーク位置のずれはあるものの、それらの形状もこれまでのものに似ていることがわかった。以上の結果から、新たな$$sqrt{21}timessqrt{21}$$-(Au,Ag)超構造の原子配置は、これまでの$$sqrt{21}timessqrt{21}$$超構造とほとんど同一であることが示唆される。

口頭

反射高速陽電子回折による貴金属吸着誘起Si(111)-$$sqrt{21}timessqrt{21}$$超構造の研究

深谷 有喜; 松田 巌*; 橋本 美絵; 成田 尚司*; 河裾 厚男; 一宮 彪彦

no journal, , 

典型的な2次元金属表面であるSi(111)-$$sqrt{3}timessqrt{3}$$-Ag表面上に、AgやAuなどの貴金属原子を微量に吸着させると、表面電気伝導度の急激な上昇を伴って、$$sqrt{21}timessqrt{21}$$超構造が発現する。最近、松田らの研究から、Si(111)-5$$times$$2-Au表面上へのAg原子吸着によっても、$$sqrt{21}timessqrt{21}$$超構造が発現することがわかり、この超構造が二次元系のヒュームロザリー相である可能性を示唆している。この新しい$$sqrt{21}timessqrt{21}$$-(Au,Ag)超構造の原子配置は、現在のところ全く不明である。本研究では、反射高速陽電子回折(RHEPD)を用いて、新たな$$sqrt{21}timessqrt{21}$$-(Au,Ag)超構造の原子配置を調べた。観測した$$sqrt{21}timessqrt{21}$$-(Au,Ag)超構造からのRHEPDパターンの強度分布は、これまでの$$sqrt{3}timessqrt{3}$$-Agを下地として作成した$$sqrt{21}timessqrt{21}$$超構造からのものに似ている。さらに、さまざまな入射方位でロッキング曲線を測定したところ、わずかなピーク位置のずれはあるものの、それらの形状もこれまでのものに似ていることがわかった。動力学的回折理論に基づく強度解析の結果、新たな$$sqrt{21}timessqrt{21}$$-(Au,Ag)超構造の原子配置は、これまでの$$sqrt{21}timessqrt{21}$$超構造とほとんど同一であることがわかった。

口頭

Si(111)$$sqrt{21}timessqrt{21}$$-(Au,Ag)構造の相転移

城戸 望*; 一宮 彪彦; 松田 巌*; 深谷 有喜

no journal, , 

Si(111)表面上に形成される$$sqrt{21}timessqrt{21}$$構造(以下$$sqrt{21}$$構造)は$$sqrt{3}timessqrt{3}$$構造(以下$$sqrt{3}$$構造)に相転移することが知られている。本研究ではSi(111)$$sqrt{21}timessqrt{21}$$-(Au,Ag)表面からの反射高速電子回折(RHEED)強度の温度依存性から相転移における構造変化を調べた。$$sqrt{21}$$構造からのRHEED図形における(15/21 18/21)スポット強度の基板温度依存性を測定した結果、強度は室温から100$$^{circ}$$Cまでは一定、それ以上の基板温度で徐々に減少し270$$^{circ}$$Cにおいて消滅し、$$sqrt{3}$$構造となる。この温度からゆっくり室温に向かって温度を下降させると、相転移温度以下でも$$sqrt{3}$$構造を保ち、230$$^{circ}$$Cから$$sqrt{21}$$構造によるスポットが現れる。このことは$$sqrt{3}$$相から$$sqrt{21}$$相への相転移では$$sqrt{21}$$相の核生成を必要とすると考えられる。したがって、この相転移は1次相転移と結論できる。Au蒸着量が0.14ML以下における$$sqrt{21}$$構造は$$sqrt{3}$$-Ag表面の一部を被覆しており、$$sqrt{3}$$構造との境界線上のAu原子は移動しやすいことが知られている。この条件では、相転移温度は低下することを今回見いだした。

口頭

反射高速陽電子回折によるAg(111)薄膜表面上におけるBi原子の吸着位置の解析

深谷 有喜; 松田 巌*; 望月 出海; 河裾 厚男

no journal, , 

Ag(111)表面上に1/3原子層のBi又はPb原子を吸着させると、$$sqrt{3}timessqrt{3}$$構造が形成される。この表面は、ラシュバ効果により200meVの巨大なスピン分裂幅を持つため、最近精力的に研究が進んでいる表面合金である。最表面重元素の高さとスピン分裂幅との関連が示唆されているが、最表面重元素の原子位置が不明であるため、この関連は明らかになっていない。本研究では、反射高速陽電子回折(RHEPD)を用いて、さまざまな膜厚を持つBi/Ag(111)とPb/Ag(111)薄膜表面からの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、BiとPb原子の高さ変化について調べた。Si(111)表面上にさまざまな膜厚のAg単結晶を作製し、Bi又はPb原子を吸着させた表面合金からのRHEPDロッキング曲線を測定したところ、下地のAg薄膜の膜厚の増大に伴い、全反射領域のピークが高角側にシフトすることがわかった。動力学的回折理論に基づく強度解析から、Ag薄膜の膜厚に応じてPb又はBi原子の高さが変化していることがわかった。光電子分光の結果との比較から、最表面重元素の高さとスピン分裂幅に相関があると考えられる。講演では、ラシュバパラメーターとBi又はPb原子の高さとの関連について議論する。

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