表面電子構造研究用高分解能イオン散乱法の開発

表面电子结构研究高分辨率离子散射方法的发展

• 批准号: 60220008
• 负责人: 松波 紀明
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Special Project Research
• 财政年份: 1985
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1985 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-60220008/
• 关键词: イオンビーム; 表面各層分析; 表面構造

申請者らは、200RVイオン加速器、超高真空散乱槽および散乱イオンエネルギー分析器を用い、固体表面から散乱した陽子のエネルギーを20〜100eVの高分解能で検出する装置を開発した。本装置(高分解能イオン散乱法)を用い、Si(111)清浄表面にAuを単原子層程度蒸着した表面における、100keV陽子のエネルギー損失を散乱角12度で測定した。この結果、約600eVに巾の広いピークをもち、エネルギー損失の増加とともに除々に減少していくスペクトルを得た。この試料を500℃以上で加熱すると、600eVのピークが鋭くなり、エネルギー損失1500eV以上における強度が減少し、Si清浄表面における強度と一致した。これらの結果より、蒸着時にはAuがSi表面に小さなクラスターとして存在し、加熱処理により、表面上にきれいに広ったと考えられる。又、Si清浄表面におけるエネルギー損失スペクトルとの比較から、AuはSi内にもぐりこむことなく、Si表面上にあることがわかった。次に、Auの蒸着量を約半原子層にした場合、エネルギー損失スペクトルにおいて約800eVにピークがみられ、加熱処理に対してスペクトルはほとんど変化しなかった。これは、AuがSi表面第1層から内側に少しもぐりこんで安定に存在していることを示唆する。これらの結果は低速電子線回折、低速イオン散乱の結果と矛盾しない。以上、高分解能イオン散乱法を用いて表面第1層に関する知見が直接的に得られることが明らかになった。表面電子構造に起因する表面励起を直接測定することは、現装置の分解能、検出効率の点で困難であるが、表面原子構造に関する知見および現在計画中の、エネルギー損失の衝突径数依存性の測定により表面電子密度に関する知見が得られると考えられる。

The applicant has developed a 200 eV accelerator, an ultra-high vacuum scattering cell and a scattering analyzer, and a device for detecting scattering electrons on solid surfaces with a high resolution energy of 20 ~ 100eV. This device (high resolution energy dispersion method) is used to measure the atomic layer evaporation of Au on the Si(111) clean surface and the dispersion angle of 12 degrees on the surface of 100keV cations. The result is a decrease of approximately 600eV in the loss of electricity. When the sample is heated above 500℃, the intensity is reduced at 600eV, the loss is more than 1500eV, and the intensity is uniform at the surface of Si. As a result, the surface of Au is small when it is steamed, and the surface is small when it is heated. Also, Si clear surface In addition, the evaporation amount of Au is about half atomic layer. In this case, the loss of Au is about 800eV. In addition, the heat treatment is about 800eV. The first layer of Au on the Si surface is located inside the first layer of Au. The result is a contradiction between low-speed electron line folding and low-speed electron line scattering. The above, high resolution energy scattering method is used in the first layer of the surface, and the knowledge is directly obtained. The surface electron structure causes the surface excitation to be directly determined. The decomposition energy of the present device is difficult to determine. The surface atomic structure is related to the determination of the collision diameter dependence of the surface electron density.