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横山 有太; 朝岡 秀人; Sinsarp, A.*; 佐々木 正洋*
e-Journal of Surface Science and Nanotechnology (Internet), 10, p.509 - 512, 2012/09
Si(110)-16
2再構成表面は、規則的な凹凸が非常に広範囲に渡って続く特異な1次元構造を有するため、低次元ナノ構造創製のテンプレート表面としての応用が期待される。本研究では、表面温度や蒸着量を制御しながらGeを真空蒸着することで、Geのクラスター化やナノドット化の様子を走査トンネル顕微鏡を用いて計測した。その結果、表面温度を上げるとGeのクラスターサイズが大きくなり、600
C以上で加熱することでGeナノドットが形成された。また、ナノドットが形成されることで基板の構造が変化しており、基板にひずみが生じている可能性がある。今後基板のストレス計測などを行い、ナノドット形成過程をより詳細に検討する。
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)-
-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、超構造が発現する。冶金学的見地から、この超構造は、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。
成田 あゆみ; 馬場 祐治; 関口 哲弘; 下山 巖; 平尾 法恵; 矢板 毅
e-Journal of Surface Science and Nanotechnology (Internet), 10, p.367 - 373, 2012/07
有機薄膜を新たな光学・電子デバイス材料として応用するためには、デバイス基板として用いられる酸化物表面基に対して、有機分子を固定化し規則的に配列させることが重要である。そこで本研究では酸化物表面に有機分子を固定化させ、自己組織化膜を作製することを目指した。試料はサファイア単結晶基板を、デシルホスホン酸(DPA)のエタノール溶液に浸すことにより作製した。表面の電子構造は放射光軟X線でのX線光電子分光法(XPS)により測定した。固体のDPA分子とDPA分子膜のP 1s XPSスペクトルでは、ともに一本のピークが確認され、その束縛エネルギーはほぼ同じであった。また入射X線を全反射条件にしてXPSを測定したところ、通常のXPSに比べC 1sの強度が増大した。全反射条件でのXPS測定は表面敏感になるので、この結果より、サファイア表面においてDPA分子はリン酸基を介して表面とイオン結合を形成しており、アルキル鎖を上にして位置していることが明らかになった。
馬場 祐治; 成田 あゆみ; 関口 哲弘; 下山 巖; 平尾 法恵; 圓谷 志郎; 境 誠司
e-Journal of Surface Science and Nanotechnology (Internet), 10, p.69 - 73, 2012/04
酸化物は、触媒,光触媒,吸着剤,デバイス基板など、さまざまな表面機能性材料として使われており、これらの研究開発においては、酸化物表面における原子や分子の構造や位置を正確に決定することが重要である。しかし酸化物の多くは絶縁体であり、ビームを使った手法では表面に電荷が蓄積するため、構造を決定することは難しい。そこで本研究では、表面電荷の蓄積が少ない軟X線をプローブとして用いたX線定在波法により、酸化物表面の原子,分子の構造解析を試みた。試料は、サファイア単結晶表面に吸着した有機アルキルリン酸分子(炭素数10個)を用いた。軟X線放射光を表面垂直方向から入射し、ブラッグ反射が起こるエネルギー付近で光電子強度の変動を解析することにより、リン原子,炭素原子の表面からの距離を求めた。その結果、リン原子は表面から0.11nmの距離に存在するのに対し、炭素原子は特定の距離を持たないことがわかった。この結果と、X線光電子分光法及びX線吸収端微細構造法の結果から、吸着した有機アルキルリン酸分子は、リン原子がサファイア表面直上に位置し、アルキル基が上に伸びた自己組織化膜を形成することが明らかになった。
Cr
Ti
studied using synchrotron X-ray angle-resolved photoelectron spectroscopyHarries, J.; 寺岡 有殿; 戸出 真由美*; 吉越 章隆
no journal, ,
Angle-resolved photoelectron spectroscopy is an established technique for obtaining information on the depth-dependence of the concentration of elements within a sample. When synchrotron radiation is used as the X-ray source, the high flux and high energy resolution allow chemical-state specific information to be obtained - an area where the technique has advantages over more quantitative techniques with higher depth resolution. Here we describe the application of the technique at the surface chemistry endstation at BL-23SU, SPring-8, where thin films created using a supsersonic molecular beam with variable kinetic energy can be analysed in situ. The technique is applied to studying the natural oxide surface layer of VCrTi, a hydrogen-storage material.
observed by synchrotron radiation photoemission spectroscopy神農 宗徹*; 井上 敬介*; 寺岡 有殿
no journal, ,
The thickness of ultra thin film on a substrate can be measured by synchrotron radiation (SR) XPS. Effective attenuation length (EAL) corresponding to the SR energy is necessary to calculate the film thickness. The SR energy dependence of EAL was obtained for SiO films. The SR energy range was from 400 eV to 1700 eV. SiO thin films, produced by a rapid thermal oxidation method on the Si(001) substrate, were prepared. The maximum thickness was measured as 3.57 nm by ellipsometry. Si2p photoemission spectra were measured and deconvoluted. Si suboxides were included into calculations as three patterns in this study; (1) included into an silicon dioxide, (2) neglected, (3) included into an silicon bulk. Si suboxides are overestimated in high energy side. This is due to contribution of defects and impurities in the bulk overlapping on the chemical shifts of Si suboixides.
下山 巖; 馬場 祐治; 関口 哲弘
no journal, ,
共役系炭素材料のC原子をBやN原子で置換的にドーピングすることによって得られる共役系ホウ素窒化炭素化合物(B
C
N
)は触媒活性などの機能性が報告され注目を集めている。グラファイト構造を持つこの材料は同じ組成であってもハニカム構造中のB, C, N間の配置に依存して電子状態が金属
半導体と大きく変化すると理論的に予測されており、原子配置は極めて重要なパラメータであるが、三元系の取り得る原子配置には無数の組合せがあり、BCN材料の原子配置に関しては不明な点が多い。われわれはこの材料のキャラクタリゼーションにX線吸収端近傍微細構造(NEXAFS)分光法を用い、B及びN吸収端でのスペクトル形状を密度汎関数理論計算で解析することによって原子配置に関する以下の法則「BとNは互いに3回回転対称の線上に配置されB-N間の分極を最大にするように配置され、Cは正負どちらの有効電荷も取り得るためにB, N間の間を埋めるように配置される」を提案する。
松本 吉弘; 圓谷 志郎; 大伴 真名歩; Avramov, P.; 楢本 洋*; 雨宮 健太*; 境 誠司
no journal, ,
Graphene-based materials are attractive for molecular spintronics applications because their high mobility and small spin-orbit coupling are expected to give rise to long spin-relaxation length. In the present work, the depth-resolved X-ray magnetic circular dichroism (XMCD) spectroscopy has been applied to the single layer graphene grown on the Ni(111) substrate by chemical vapor deposition method. As a result, the XMCD signals corresponding to the spin-polarization of graphene were detected clearly. On the other hand, the XMCD signal attributed to carbon atoms dissolved in Ni are also found near the graphene/Ni interface, and its direction is in the inverse orientation to those of graphene. This implies that it is necessary to prepare the chemically sharp hetero-interface to realize the efficient spin-injection from ferromagnetic metal to a graphene layer.
