シリコン表面上のマンガンとアンチモンの共吸着構造とその表面磁性の研究

硅表面锰、锑共吸附结构及其表面磁性研究

• 批准号: 06J09776
• 负责人: 東 相吾
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J09776/
• 关键词: 低速電子線回折(LEED); 表面シリサイド; マンガン; アンチモン; 低速電子回折; 走査型トンネル顕微鏡; シリコン; シリサイド

Si(111)上のMnの蒸着量を低速電子線を用いて精度よく見積もる方法を考案し、原子レベルで平坦な超薄膜の作製に成功した。以下詳細を述べる。Mnを室温蒸着後、熱処理すると、(√<3>×√<3>)R30°表面規則構造(MnSi超薄膜)が形成する。これまで作製されているMnSi超薄膜は、薄膜の高さ(厚み)に分布があり、原子レベルで平坦な表面ではなかった。そこで本研究では、原子レベルで平坦なMnSi超薄膜作製のため、MnSi超薄膜に由来する1/3次のLEEDスポットの強度を「蒸着量」と「熱処理温度」を変えながら測定し、スポット強度が最大になる条件を調べた。単独蒸着では3ML蒸着後に250□で加熱することで、LEEDスポット強度が最大を示した。STMを用いて表面を観察したところ、約8割が原子レベルで平坦な秩序度の高いMnSi薄膜であった。この条件で作製した表面のバンド分散を、東大物性研柿崎グループと協力しフォトンファクトリーBL18Aで測定した。一方で、九大の理論グループと協力してMnsi(B20)型モデルで第一原理密度汎関数法(VASP)により計算した結果と実験結果と比較した。両者の一致度の良いことから、MnSi超薄膜はB20型であると結論した。原子レベルで平坦な、層分布の少ない表面を得る方法の確立に成功したので、その表面磁性を分子科学研究所横山GのXMCD装置を用いて評価した。7T(テスラ)、5KにおいてMn量10MLの超薄膜は明確なMCDシグナルを示した。磁化容易軸が面内にあることが明らかになった。

The evaporation of Mn on Si(111) and the preparation of flat ultra-thin films were successfully investigated by using the method of low speed electron beam integration with high precision. The following are detailed. After Mn is evaporated at room temperature, heat treatment is carried out, and (√ <3>×√<3>)R30° surface regular structure (MnSi ultra thin film) is formed. MnSi thin films are thin films with high thickness and flat surfaces. In this study, the preparation of flat MnSi ultra-thin films was studied. The strength of 1/3 order LEED was determined by changing the evaporation amount and heat treatment temperature. After steaming for 3ML, the heating temperature is 250 ° C, and the LEED strength is maximum. STM is used to observe the high order MnSi thin film. The conditions for the preparation of surface samples are as follows: The first principle density function method (VASP) is used to calculate and compare the results. The consistency of MnSi thin films is good, and MnSi thin films are B20 type. The establishment of a method for obtaining atomic flatness, layer distribution and surface magnetism was successfully evaluated in the XMCD device of Yokoyama G, Institute of Molecular Science 7T(temperature), 5K (Mn), 10ML (Mn) and ultra-thin films are clearly shown in MCD. Magnetization axis is easy to be in-plane.

项目成果

Study of Si (111)-(√<3> √<3>) R30°-Mn by ARPES

Si (111)-(√<3> √<3>) R30°-Mn的ARPES研究

• 发表时间: 2008
• 期刊: Activity Report of Synchrotron Radiation Laboratory ISSP (2007) 1
• 作者: Shougo Higashi;Hiroshi Tochihara;Hisashi Yoshida;Ayumi Harasawa;Akito Kakizaki;Taichi Okuda
• 通讯作者: Taichi Okuda

Growth of ultra-thin MnSi films on Si (111) surface : Monte Carlo simulation

Si(111)表面超薄MnSi薄膜的生长：蒙特卡罗模拟

• 发表时间: 2008
• 期刊: e-J. Surf. Sci. Nanotech. 6
• 作者: P. Kocan;S. Higashi;H. Tochihara
• 通讯作者: H. Tochihara

Flat MnSi ultra-thin films on the Si(111) surface

Si(111)表面平坦的MnSi超薄膜

• 发表时间: 2008
• 作者: Shougo Higashi;Yuichi Ikedo;Pavel Kocan;Hiroshi Tochihara
• 通讯作者: Hiroshi Tochihara

Epitaxially grown flat MnSi ultrathin film on Si(111)

Si(111) 上外延生长平坦 MnSi 超薄膜

• 发表时间: 2008
• 期刊: Applied Physics Letters 93
• 作者: Shougo Higashi;Yuichi Ikedo;Pavel Kocan;Hiroshi Tochihara
• 通讯作者: Hiroshi Tochihara

Surface alloy model of p(2x 2)Sb/Cu(001) from LEED I/V data

来自 LEED I/V 数据的 p(2x 2)Sb/Cu(001) 表面合金模型

• 发表时间: 2008
• 期刊: Surface Science 602
• 作者: Shougo Higashi;Hiroshi Tochihara;Valentin L. Shneerson;Dilano K. Saldin
• 通讯作者: Dilano K. Saldin