表面最外層領域で準安定原子・イオンにより誘起されたオージェ電子の回折と局所構造

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13440098
• Research Institution: Kyushu Institute of Technology
• Principal Investigator: 西垣 敏 九州工業大学, 工学部, 教授 (60126943)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山田 健二 石川工業高等専門学校, 講師 (50249778) ; 内藤 正路 九州工業大学, 工学部, 助手 (60264131) ; NAZAROV Vladimir 九州工業大学, 工学部, 助教授 (70315167)
• Keywords: 準安定原子脱励起 / イオン中性化 / 原子間オージェ遷移 / 表面電子分光 / 表面原子構造 / 表面電子系応答関数 / 表面プラズモン

Research Abstract

本研究は、ヘリウム励起準安定原子He^*やイオンHe+と表面の間の原子間オージェ遷移で放出される電子を分析することにより、表面最外層の局所原子構造の情報を得ようとするものである。本年度の結果は以下の通りである。
1.N/Ni(110)表面、Na/Si(100)表面、N/Na/Si(100)表面からのヘリウム励起準安定原子誘起のオージェスペクトルを測定した。吸着子電子軌道に起因する電子スペクトルと広域原子構造(LEEDによる)との対応付けを行った。また、ヘリウム準安定原子がアルカリ吸着半導体表面で脱励起するとき真空準位付近に現れる強い電子放出に対して、酸素、窒素吸着が及ぼす効果を実験的に調べた。脱励起で表面に導入されるホールがトリガーとなって連鎖的電子-ホール対生成が起きる、というメカニズムを提案した。
2.イオン中性化電子スペクトル、或いは準安定原子脱励起スペクトルの角度分解測定のための専用アナライザーを導入した。イオンが表面でオージェ的に中性化するときの放出電子スペクトルは近似的に最表面電子状態密度のたたみ込み関数となっている。実測スペクトルからこのたたみ込みを解くための計算機プログラムを開発中である。
3.局所的なクーロン場摂動に対する表面電子系の応答の理論研究の前段階として、電子ビーム入射に対する応答と非弾性微分散乱断面積のZ3乗項の計算を2次遅延密度応答関数を使って行った。電子、陽電子のエネルギー損失散乱やイオン散乱に適用できる公式を導いた。

Research Products

• [Publications] V.U.Nazarov: "Z^3-order theory of quantum inelastic scattering of charges by solids"Physical Review B. 65. 094303 (2002)
• [Publications] S.Nishigaki: "A metastable-induced electron spectroscopy study on the promotion of nitridation by oxygen/alkali pre-adsorbates at Si(100)surfaces"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. (in press). (2002)