1995 Fiscal Year Annual Research Report
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06452038
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
栃原 浩 北海道大学, 触媒化学研究センター, 助教授 (80080472)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川村 隆明 山梨大学, 教育学部, 教授 (20111776)
水野 清義 北海道大学, 触媒化学研究センター, 助手 (60229705)
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| Keywords | 低速電子回折 / 表面構造決定 / 長周期構造 / 合金 / アルカリ金属 / 吸着 |
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| Research Abstract |
本研究の成果は次の4つからなる。(1)長周期構造の低速電子回折(LEED)スポット強度の測定を信頼性・再現性良く採る方法を確立した。(2)テンソルLEED法により、回折強度を効率よく計算し、自動的に構造を最適化することができるようになった。(3)Cu(001)面に室温でリチウムをつけたときに形成する3×3構造および4×4構造の長周期構造をテンソルLEED法により決定することができた。4×4構造は、これまでに完全に決定された表面構造で最も周期の大きなものである。(4)上で述べた3×3,4×4構造がなぜ形成するのかが定性的に理解できた。
(4)に関連して、Cu(001)の上のリチウムの被覆率の増加とともになぜ2×1→3×3→4×4のような構造変化をおこすのかについて簡単な考察を加えることができた。2×1構造では置換吸着の場所はすべて使われてしまっている。表面にさらにリチウム原子を受け入れるためには、表面銅原子が動いて、置換吸着リチウム原子の数はあまり変えずに単純吸着のための新たな場所を形成したものが3×3構造と考えられる。さらに表面にリチウムを受け入れるために、もっと広い単純吸着のための場所を作ったのが4×4構造である。リチウム原子の被覆率ごとに、その被覆率での平均吸着エネルギーが最大になるように、表面原子が再配列していると考えられる。
このように、構造決定をすることによって表面における物質形成過程について原子レベルで議論ができるようになった。「表面物質学」とわれわれが呼ぶ分野が形作られ始めたと考えている。
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[Publications] S.Mizuno: "Complex surface alloy formed by Liadsorption on Cu(001),determined by dynamical low-energy electron diffraction" Physical Review B. 51. 1969-1972 (1995)
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[Publications] S.Mizuno: "Honecomb structure of adatoms surrounding substitutional atoms:Cu(111)-(2×2)-3Li" Physical Review B. 51. 7981-7984 (1995)
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[Publications] S.Mizuno: "Completing the structural determination of and rationalyzing the surface structure Sequence (2×1)→(3×3)→(4×4) formed on Cu(001) with in creasing Li" Physical Review B. 52. R11658-R11661 (1995)
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[Publications] H.Tochihara: "Hybrid surface Structures formed on Cu(001) and Ag(001) by alkali metal adsorption" Surface Science. (発表予定). (1996)
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[Publications] 栃原 浩: "表面のアトムプロセス" 学会出版センター, 183 (1995)
