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7表面再構成ストレスのその場観察魚住 雄輝; 山崎 竜也*; 朝岡 秀人
no journal, ,
Si(111)表面ではダイマーやアドアトム形成により表面エネルギーが減少した再構成構造を形成し、バルクと異なる表面特有のストレスを有することがD.Vanderbiltらによる理論計算によって示されている。我々は、Si(111)77および水素終端処理を施したH-Si(111)11にGeをヘテロエピタキシャル成長させ、反射高速電子回折(RHEED)法と、表面ストレス測定(MOS)法を用いて再構成構造ストレスのその場観察を試みた。両者の再構成構造形成時のストレス差より、Si(111)77再構成構造形成時の表面ストレス値(1.6N/m)を実験的に観測することに成功し、その値は計算値とも良い一致を示した。
7再構成構造面内のストレス測定魚住 雄輝; 朝岡 秀人
no journal, ,
Si(111)表面ではダイマーやアドアトム形成により表面エネルギーが減少した再構成構造を形成し、バルクと異なる表面特有のストレスを有することがD.Vanderbiltによる理論計算によって示されている。前回の報告では、Si(111)77基板および水素終端処理を施したH-Si(111)11基板にMBE法によりGe(111)55再構成構造を形成し、両基板の表面ストレス値を比較することでSi(111)77再構成構造とH-Si(111)11構造の差が1.6N/mであることを実験値として得た。今回、室温および380
Cに加熱したSi(111)77基板に原子状水素が吸着する過程をRHEEDと表面ストレス測定法によるその場観察を実施した。その結果、表面構造がSi(111)77からSi(111)11に変化し、Si表面の水素終端化を確認した。表面ストレス測定では原子状水素吸着と同時に表面ストレスが緩和する様子を捉え、原子状水素吸着時に発生する欠陥が最も抑制され、かつモノハイドライドで終端される5,000Langmuir条件で1.7N/mを示した。本結果は、理論計算値と良い一致を示しており、Si(111)77再構成構造形成時の表面ストレス値を実測することに成功した。
寺澤 知潮
no journal, ,
グラフェンは、C原子のハニカム格子からなる2次元物質であり、その極めて高いキャリア移動度と半整数量子ホール効果により、基礎物理から応用まで多くの注目を集めている。グラフェンは、基板の選択によってその性質が左右されるため、さまざまな基板上でのグラフェンの合成や性質が表面科学の研究対象となっている。Auは原子番号が大きく、スピン軌道相互作用が大きいため、グラフェンとAuの界面はスピントロニクス分野で期待されている。一方、この界面における原子配置は未知であることが多く、角度分解光電子分光(ARPES)実験と密度汎関数理論(DFT)計算が一致しないことが多い。ここでは、ARPESとDFT計算を用いて、Hex-Au(001)再構成表面上のグラフェンのバンド構造を報告する。AuへのCの溶解度は非常に低いため、グラフェンは化学気相成長法(CVD)によってAu表面に成長させることができる。グラフェンのCVD成長後も、六方金(001)再構成は維持された。そこで、よく知られた原子配置であるHex-Au(001)上のグラフェンについてARPES測定を行った。ARPES強度マップは、Au 6spバンドに近いグラフェンπバンドのバンドギャップを示している。DFT計算によるバンド構造から、グラフェンπバンドとAu 6spバンドの交点におけるバンドギャップが示された。このバンドギャップは、SiC基板上のグラフェンとAu界面の場合と同様に、グラフェンとAuの混成に由来すると考えられる。SiC基板上のグラフェンとAu界面では、100meVのラシュバ分裂が観測されたことから、グラフェンとAuの混成は、将来のスピントロニクスデバイスへのグラフェンの応用に不可欠であると考えられる。