2004 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) |
石井 靖 中央大学, 理工学部, 教授 (60143541)
蔡 安邦 国立大学法人東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (90225681)
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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、icosahedral相準結晶AlCuFe(i-AlCuFe)の5回対称表面をSTMで観察し、原子レベルの高分解能像を得る事に成功した。今年度では、そのデータを様々な角度から詳しく解析した。その結果、高さの異なる2種類のステップ(L=longとS=short)が現れること、LとSがフィボナッチ列を成して積層していることを発見した。さらに、正二十面体相準結晶Al-Pd-Mnで得られたバルクの構造解析の結果と比較し、準結晶の安定表面生成の法則として、"inter-layer spacing rule"なるものが成り立っていることを発見した。すなわち、安定な表面は、Lステップに対応する厚い原子層のうち、広いギャップによって上の層と隔てられた部分に現れることが分かった。また新たにi-AlCuRu準結晶の5回対称表面のSTM観測にも世界で初めて成功し、その構造がi-AlCuFe5回対称表面に極めて近いことを見出した。
2.金属蒸着膜の構造と成長機構
昨年度、i-AlCuFeの5回対称表面に真空蒸着でSnの単層膜作成に成功したが、これが単元素準周期膜であると断定するにはいくつか疑問があった。今年度では、この膜のSTMで得られた原子像やステップ構造を詳しく調べることにより、これが単元素準周期膜であることを確認した。
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