Azimuthal-plot analysis for titania surfaces using total-reflection high-energy positron diffraction (TRHEPD)

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17K14136
• Research Institution: High Energy Accelerator Research Organization
• Principal Investigator: 望月 出海 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 助教 (30579058)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 陽電子 / 回折 / 全反射高速陽電子回折(TRHEPD) / 方位角プロット法 / 表面 / 触媒 / チタニア

Outline of Annual Research Achievements

反射高速電子回折(RHEED)の陽電子版である全反射高速陽電子回折(TRHEPD、トレプト)の最表面敏感性をフルに生かして、表面構造を最表面から順に決定できる「方位角プロット法」の手法開発を進めた。ここではまず試料マニピュレータを改良し、視射角を維持したまま方位角を変化させてデータ取得できるようにした。また試料ホルダを改良し、絶縁体試料基板を電子ビーム加熱により温度調整できるようにした。この装置をもちいて、まず構造確定しているルチル型TiO2(110)(1×1)表面の解析にトライした。方位角プロット法により取得した実験データは、従来モデルをもちいて再現計算した結果と精度良く一致した。これにより方位角プロット法をもちいて、表面構造を最表面から下層まで一層ずつ順々に決定できることを実証した(論文執筆中)。これらの成果について、物理学会・表面学会・陽電子科学会・放射線アイソトープ研究会、国際学会等で発表した。

Research Products

• [Journal Article] Slow positron applications at slow positron facility of institute of materials structure science, KEK (2018)
  • Author(s): T. Hyodo, I. Mochizuki, K. Wada, N. Toge, and T. Shidara
  • Journal Title: AIP Conference Proceedings Volume: 1970 Pages: 040004-1-10
  • DOI: 10.1063/1.5040216
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 全反射高速陽電子回折（TRHEPD）方位角プロット法によるチタニア表面構造解析 (2019)
  • Author(s): 望月出海、深谷有喜、一宮彪彦、兵頭俊夫
  • Organizer: 第66回応用物理学会春季学術講演会シンポジウム「陽電子回折による表面科学の新展開と高速化データ駆動科学」
  • Invited
• [Presentation] 全反射高速陽電子回折(TRHEPD)による方位角プロットを用いた構造決定 III (2018)
  • Author(s): 望月出海、深谷有喜、一宮彪彦、兵頭俊夫
  • Organizer: 京都大学原子炉実験所専門研究会「陽電子科学とその理工学への応用」
• [Presentation] Pulse Stretching System for Materials at KEK Slow Positron Facility (2018)
  • Author(s): T. Hyodo, K. Wada, M. Masaki, I. Mochizuki, A. Kawasuso, M. Kimura
  • Organizer: 4th Symposium on Innovative Measurement and Analysis for Structural Materials
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Azimuthal-plot analysis of a rutile-TiO2 crystal surface by using total-reflection high-energy positron diffraction (TRHEPD) (2018)
  • Author(s): I. Mochizuki, Y. Fukaya, A. Ichimiya, and T. Hyodo
  • Organizer: 14th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures (ACSIN-14)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] I. Mochizuki, Y. Fukaya, A. Ichimiya, and T. Hyodo (2018)
  • Author(s): Azimuthal-plot analysis in totalreflection high-energy positron diffraction (TRHEPD)
  • Organizer: 18th International Conference on Positron Annihilation (ICPA-18)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 全反射高速陽電子回折(TRHEPD)をもちいた方位角プロットによる構造解析 (2018)
  • Author(s): 望月出海, 深谷有喜，一宮彪彦，兵頭俊夫
  • Organizer: KEK物構研PF低速陽電子実験施設(SPF) 第2回陽電子回折研究会
• [Presentation] 全反射高速陽電子回折(TRHEPD)による方位角プロットをもちいた構造解析III (2018)
  • Author(s): 望月出海, 深谷有喜, 一宮彪彦, 兵頭俊夫
  • Organizer: 日本物理学会 第73回年次大会
• [Remarks] 低速陽電子実験施設
  • URL: http://pfwww.kek.jp/slowpos/