2020 Fiscal Year Annual Research Report
低速陽電子回折によるトポロジカル近藤絶縁体表面の原子配列の可視化
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18H03476
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
和田 健 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, 准教授 (10401209)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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)
白澤 徹郎 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (80451889)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 表面 / 陽電子 / 低速陽電子ビーム / 構造解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題で開発した六角型アノード検出器に新開発の陽電子ビーム光学系を組み込んだ新しいLEPD検出器を用いて，Ge(001)2x1表面からの低速陽電子回折パターンの取得を試み，陽電子回折スポットをとらえることができた。陽電子ビーム強度の増強とその輸送効率の向上は想定以上で，検出器における検出レートは1桁向上した。また，陽電子の主な消失点となっているリモデレータ位置からの陽電子消滅γ線によるバックグラウンドは予定通り1/16に低減された。しかしながら，リモデレータからレンズ下流側までの輸送効率が格段に上がったことで，検出器そばのレンズ下流側で消失する陽電子の割合が増加し，そこからの消滅γ線によるバックグラウンドが増えてしまっていることが判明した。陽電子ビームの高い輸送効率を維持しつつも，消失点をできるだけ上流側にシフトさせる解決策を検討中で，今後改善をしていく予定である。
また，六角型アノード検出器によるLEED/LEPD検出器は，本課題によって世界で初めて開発した検出器である。直径75 mmの有感領域に対して，中心の不感領域が当初約25 mmあったが，検出器中心のレンズ系を通す穴付近の幾何学的デザインの工夫などによって，これを10 mm 程度まで小さくすることに成功し，より効率的な実験が可能となった。
また，得られた陽電子回折スポット強度の入射ビームエネルギー依存性の解析(I-V解析)の整備と検証を行なったところ，LEPDの表面感度の高さが示唆されたが，今後，測定中の試料表面の汚染の影響などを確実に排除する方策の整備をした上でのさらなる検証が必要である。
本研究によって著しく強度が増大した陽電子ビームを用いることで，高効率で物質表面に関するその他の実験にも応用ができることを示すと共に，他の陽電子ビーム生成方法の探索的な研究も行なった。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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