核共鳴放射光励起による内部転換電子放射の計数相関解析と表面単原子層研究への応用

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07455020
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 岡野 達雄 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (60011219)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 菊田 惺志 東京大学, 工学部, 教授 (00010934) ; 松本 益明 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (40251459) ; 福谷 克之 東京大学, 生産技術研究所, 講師 (10228900)
• Keywords: 核共鳴放射光励起 / 内部転換電子放射 / 時間分解電子分光 / 表面磁性 / 超微細構造 / 鉄同位体核 / 回転楕円ミラー型電子分光器 / 荷電粒子直射ストリークカメラ

Research Abstract

核共鳴放射光励起による内部転換電子放射の測定を行うために必要な機器の開発と整備を初年度に行った。装置は、主としてFe同位体核から放射されるK殻内部転換電子を対象と考えて設計されている。具体的には、試料表面から放射される7.1KeVの電子をできる限り高い捕集確率で収集し、エネルギー分析、時間分析を行うことが目標である。エネルギー分解能としては100eV、時間分解能としては100psを必要とする。
このような仕様を満足させるために、回転楕円ミラー型電子分光器、四重極静電レンズ、荷電粒子直射型ストリークカメラを組み合わせた新しい内部転換電子時間分析システムが開発された。回転楕円ミラー型電子分光器に関しては、実測と解析の両方から検討がなされ、試料位置に置かれたアルミ線による弾性散乱電子を用いて行われたシミュレーション実験の結果と電子線軌道解析の結果は、十分な精度で一致をみている。この結果から、現実の電極形状と実効的な反斜面形状との差異の大きさが定量的に評価された。四重極レンズに関しても、同様に、熱電子源を用いたシミュレーション実験がなされ、結像解析の結果と良い一致をみている。荷電粒子直射型ストリークカメラについては、時間分析能力を実際に測定することで評価することが必要であることがわかった。この目的で、超高真空装置に取り付け可能な光ファイバー導入端子とピコ秒パルスレーザーを利用した光電子源の開発がなされた。核共鳴放射光を利用した予備実験を行った結果では、分光器の耐電圧不足が問題となった以外は予期した性能を示した。このような装置開発の進展により、本年度の研究計画は順調に推移したと言える。次年度には、データ処理と試料処理技術の開発と装置の部分的改良を行った上で、放射光施設での実際の測定を行う予定である。

Research Products

• [Publications] K.Hata: "Surface morphology of step bunching on vicinal GaAs(001) formed by annealing in AsH_3 and H_2 ambient" Record of 14th Electronic Materials Symposium. 239-240 (1995)
• [Publications] H.Iwai: "Behavior of atomic hydrogen on Au(001)" 9th International Conference on Solid Suefaces(ICSS-9). September. 25-29 (1995)
• [Publications] K.Fukutani: "Effects of Alloying with Ge on the Pt Electronic Structure and Molecular Adsorption" The 18th Taniguchi Symposium on the Theory of Condensed Matter. January. 22-27 (1996)