1996 Fiscal Year Annual Research Report
界面電子トンネリングの基礎と応用-低温超高真空BEEMの開発-
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08102001
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
櫻井 利夫 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (20143539)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
LI Lian 日本学術振興会, 特別研究員
TINDALL Cra 日本学術振興会, 特別研究員
小林 力 東北大学, 金属材料研究所, 助手
長谷川 幸雄 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (80252493)
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| Keywords | STM / APFIM / BEEM / Fe-Zr-B合金 / FINEMET / 量子ドット / 仕事関数 |
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| Research Abstract |
本研究計画は1)アトムプローブを用いた金属-金属界面の研究2)MBE-STMを用いた金属-半導体、半導体-半導体界面の研究および3)BEEM装置の開発に分けられる。初年度の研究状況は以下の通りである。
1)アトムプローブ関連:非結晶質合金のナノ結晶化のプロセスの解明を進めた。FINEMETの研究以来非晶質・ナノ結晶材料の研究を継続的に行ない、超高強度アルミニウム合金として大きな注目を集めていたナノコンポジットアルミニウム合金、Al-Ni-Ce (-Cu)のfcc/amoorphous界面における溶質原子の濃度変化をアトムプローブにより分析し、界面部分で拡散の遅いCe濃度だけが高くなっている事を見出し、ノン結晶組織形成のメカニズムを理解する上で、極めて重要な情報を与えた。同様の研究は金研の井上・増本グループにより開発されたナノ結晶軟磁性材料、Fe-Zr-B合金の結晶化過程の研究にも拡張しつつある。さらにCuを添加したFe-Zr-B-Cu合金では、FINEMETの場合と同様に、結晶化前にCu原子のクラスターが形成されることが見出された。
2)STM関連:MBE成長させたInAs/GaAs系における量子ドット及びPt/Cu, Au/Cu界面に於る電子状態の解明を進めた。InAs/GaAs系における量子ドットの形成をSTMを用いて研究し、量子ドットの成長条件、ドットの形状についての知見を得た。Pt/Cu, Au/Cu系では蒸着膜上での仕事関数をSTSを用いて決定できることを明らかにし、Pt/Cu系で従来、観察されていなかったovershooting現象を見出した。又、STMに本プロジェクトで購入したHREELS (高分離能電子エネルギー損失分光法)を組み込み、STMで観察した電子スケールの表面における吸着の電子状態を明らかにすることに成功した。
3)BEEM関連:最重点プロジェクトであり、高性能BEEMの設計、発注処理を経て2月末に納入に至った。現在装置の立ち上げを行なっている。
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[Publications] L. Li, Y. Hasegawa, T. Sakurai, and I. S. T. Tsong: ""Field-ion scanning tunneling microscopy study of the atomic structure of 6H-SiC (0001) surface cleaned by in situ Si molecular beam etching"" J. Appl. Phys.80. 2524-2526 (1996)
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[Publications] Q・K. Xue, Y. Ling, T. Ogino, T.Sakata, Y. Hasegawa, T. Hashizume, H. Shinohara, and T. Sakurai: ""C60 single crystal films on GaAs (001) surfaces"" Thin Solid Films. 281-282. 618-623 (1996)
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[Publications] O. Takaoka, C. Tindall, Y. Hasegawa, and T. Sakurai: ""STM-HREELS Investigation of C60 on Cu(111)"" J. de Physique IV. 6-C5. 179 (1996)
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[Publications] Y. Zhang, K. Hono, A. Inoue, A. Makino and T. Sakurai: ""Nanocrystalline structural evolution in Fe-Zr-B soft magnetic material"" Acta Mater.44. 1497-1510 (1996)
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[Publications] Y. Zhang, K. Hono, A. Inoue and T. Sakurai: ""Clustering of Cu prior to the crystallization reaction in an Fe-Zr-B amorphous alloy"" Scripta Metall. Mater.34. 1705-1710 (1996)
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[Publications] Q-K. Xue, T. Hashizume, J. M. Zhou, T. Sakata, T. Ohno and T. Sakurai: ""Structutre of the Ga-rich 4×2 and 4×6 reconstructions of the GaAs (001) Surface"" Phys. Rev. Lett.74. 3177-3180 (1995)
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[Publications] T. Hashizume, Q.-K. Xue, A. Ichimiya and T. Sakurai: ""Determination of the surface structures of the GaAs (001)-(2×4) As-rich Phase"" Phys. Rev.B51. 4200-4212 (1996)
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[Publications] R. Okano, K. Hono. K. Takehashi, H. Fujimori and T. Sakurai: ""Giant magnetoresistance in bulk Cr-Fe heterogenous alloys"" J. Appl. Phys.77. 5843-5849 (1995)
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[Publications] K. Hono, Y. Maeda, K. Yeh and T. Sakurai: ""Three dimensional atom probe analysis of Co-Cr magnetic thin films"" Appl. Phys. Lett.66. 1686-1688 (1995)
