2003 Fiscal Year Annual Research Report
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14350014
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
下田 正彦 独立行政法人物質・材料研究機構, 材料研究所, 主席研究員 (60343836)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
蔡 安邦 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (90225681)
石井 靖 中央大学, 理工学部, 教授 (60143541)
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| Keywords | 準結晶 / 清浄表面 / エピタキシャル膜 / 単元素単層膜 / STM / RHEED / XPD |
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| Research Abstract |
準結晶の表面を利用して新しい材料を創製することを目指し、そのための基礎研究を行っている。また、準結晶生成の機構を探るために単元素からなる準周期膜の作成も目指している。本年は当初に掲げた目標のうち、以下に関して成果があった。
1.清浄準結晶表面の作成
昨年度はicosahedral相準結晶AlCuFe(i-AlCuFe)、およびξ'相近似結晶(=準結晶と局所構造が似た結晶)AlPdMn(orthorhombic)について、清浄表面創製に必要なイオン照射と熱処理の効果を調べ清浄化の方法を確立した。
今年度は、i-AlCuFeについてさらに条件を改善することに努め、同時に表面の構造をSTMで調べた。その結果、曲がりくねった境界をもつ数100nm以上の幅の広いテラスからなる表面が得られた。しかも、ステップの高さはテラスによって異なり、〜0.25nm,〜0.40nm,および〜0.65nmの3種類が主に見られる他、0.95nmや1.6nmのものもある。最小のステップ〜0.25nm(=hとする)を基準にすると,これらは、それぞれhτ、hτ^2、hτ^3、hτ^4(τ=1.618:黄金比)と表される。このように準周期構造に特徴的なτが現れることから、良質な清浄準周期表面が得られたことがわかった。
2.金属蒸着膜の構造と成長機構
昨年度、AlCuNi準結晶の表面にSnの薄膜を作ることを試みたところ、真空蒸着では層状膜は得られなかったが、表面拡散を利用する方法を開発し、Snの単元素単層膜の作製に成功した。しかし、この方法では膜厚が制御できない。今年度は基板をi-AlCuFeに代えて真空蒸着でSnの薄膜作成を試みた。その結果、1ML程度蒸着すると層状のSn膜が得られた。この膜のSTM像のフーリエ変換を見ると10回対称のスポットが得られ、Sn単元素からなる準周期膜が得られた。
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Research Products
(7 results)
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[Publications] M.Shimoda, T.J.Sato, A.-P.Tsai, J.Q.Guo: "Epitaxial film growth on a decagonal Al72Ni12Co16 quasicrystal"Surface Science. 507-510. 276-280 (2002)
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[Publications] M.Shimoda, T.J.Sato, A.-P.Tsai, J.Q.Guo: "Epitaxial film growth on quasiperiodic surfaces"Journal of Alloys and Compounds. 342・1-2. 441-444 (2002)
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[Publications] M.Shimoda, T.J.Sato, A.-P.Tsai, J.Q.Guo: "Thin Sn Film Induced by Surface Diffusion on a Quasiperiodic Surface of decagonal AlNiCo"Journal of Noncrystalline Solids. 334-335. 505-508 (2003)
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[Publications] V.Fournee, J.A.Barrow, M.Shimoda, A.P.Tsai, 他: "Palladium clusters formed on the complex pseudo ten-fold surface of the x' -Al_<77.5>Pd_<19>Mn_<3.5> approximant crystal"Surface Science. 541. 147-159 (2003)
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[Publications] J.Barrow, V.Fournee, M.Shimnoda, A.P.Tsai, 他: "Photoemission Studies of the Sputter-induced Phase Transformation"Surface Science. 539. 54-62 (2003)
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[Publications] H.R.Sharma, M.Shimoda, A.P.Tsai, 他: "Morphology of Sn Films Grown on the Fivefold Surface of Icosahedral A_<163>Cu_<23>Fe_<13> investigated by Scanning Tunneling Microscopy"MRS 2003 fall meeting proceedings. 未定.
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[Publications] M.Shimoda: "Thin Metal Films on Quasicrystalline Surfaces"Progress in Surface Science. 未定.
