表面顕微鏡法による表面の観察と解析

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1.第一の分担課題:今年度は電顕本体を導入した。表面の観察の成果を列挙する。(a)表面エレクトロマイグレーションの反射電顕法による観察では、In.AuがSi(111)7X7上をそれぞれ電流方向、逆方向に移動する詳細を観察し、吸着構造上の移動とともに清浄表面上の移動がAuの場合顕著に起こることを見いだした。(b)(a)と関連する現象として河野らが見いだしたSi(001)2X1表面の優勢分域の電流方向依存の現象を反射電顕法で観察し、下地と同種の吸着原子の表面エレクトロマイグレーションとその表面構造を反映した異方性で現象が説明出来ることを見いだした。(c)高分解能反射電顕法でDAS構造の吸着原子列に対応する像を得ることに成功した。2.第二の分担課題:FIMとアトムプローブによる高温超伝導材料の構造と組成を観察し、層状構造を伺える観察結果を得た。また、Ptテイップとの界面では、CuとPtとの混合層の形成が認められた。また、様な手法をSTMの走査用探針先端の評価に用い、汚染が少ないと考えられていたPt-Ir針においても加熱-電解蒸発が望ましいこと、汚染と形状変化を抑えるための、探針の接近方法の条件を見いだした。3.表面構造の観察、および相変化、吸着などの動的過程観察のための高分解能超高真空電子顕微鏡法、並びにSTM法の開発を行った。反射法では、Si(111)7X7構造のダイマー列が黒い格子縞位置と一致することを回析理論から示し、これらの位置はステップ位置と一致することを示した。透過法では、pdの吸着で形成される/3構造のトライマーが回転した構造をとることを見いだした。STMでは電顕に組み込める超小型の装置を用いて、グラファイトのα、β位置の識別条件を見いだした。Si(111)の観察も可能な装置であることがわかり、電顕との組合せたその観察を今後発展させる。