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2010 Fiscal Year Annual Research Report

高融点立方晶基板を用いた亜酸化物単結晶薄膜の合成

Research Project

Project/Area Number 22550127
Research InstitutionRikkyo University

Principal Investigator

枝元 一之  立教大学, 理学部, 教授 (80185123)

Keywords表面・界面物性 / 超薄膜 / 化学物理 / MBE、エピタキシャル
Research Abstract

TiOは高融点、高硬度でかつ金属的伝導性を持つことが予想され、物性的に興味深い物質である。しかし、大気圧下では合成が難しく、特に単結晶は得られていないため、電子状態や物性の詳細については未知の状態にある。本研究は、TiOと格子の整合性がよく、かつTiOの結晶化のために必要な高温処理が可能なMo(100)基板上にエピタキシャル的に薄膜を積み上げることにより、TiOの単結晶薄膜の合成を目指したものである。
通常、酸化物薄膜は酸素雰囲気化で金属蒸着を行うことで合成される。当初、その方法でのTiO合成を目指したが、酸素雰囲気化でTi蒸着を行うとMo基板が激しく酸化されて結晶が崩れ、エピタキシャル的な薄膜成長が不可能であることが分かった。種々検討の結果、最初超高真空下でTi蒸着を行い、Mo(100)基板をTi薄膜で覆った後酸化処理を行うことにより、下地の酸化を抑えて結晶性の良いTi酸化物薄膜を合成しうることを見出した。得られた薄膜の化学状態を光電子分光により分析した結果、薄膜を加熱すると1100℃まではTiO2であり、1100℃以上でTiOとなることを見出した。さらに、単結晶化の条件を探査した結果、1300℃で10秒加熱すると(2×2)、1300℃で20秒加熱すると(4×1)周期で下地と整合したTiO単結晶薄膜が得られることが分かった。これらの薄膜に対し、現在電子状態分析を行っている。

  • Research Products

    (3 results)

All 2011 2010

All Presentation (3 results)

  • [Presentation] Mo(100)上に作成したTi超薄膜の酸化により生成する周期的酸化物薄膜の電子状態2011

    • Author(s)
      長谷川智、掛札洋平、枝元一之、小澤健一
    • Organizer
      日本化学会第91春季年会
    • Place of Presentation
      神奈川大学
    • Year and Date
      2011-03-29
  • [Presentation] Mo(100)上に作成したTi超薄膜の酸化により生成する周期的酸化物2010

    • Author(s)
      長谷川智、掛札洋平、枝元一之、小澤健一
    • Organizer
      平成22年度放射光表面科学部会・顕微ナノ材料科学研究会合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Year and Date
      2010-12-10
  • [Presentation] Mo(100)表面におけるチタン酸化物薄膜の合成2010

    • Author(s)
      長谷川智
    • Organizer
      第30回表面科学学術講演会
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      2010-11-06

URL: 

Published: 2012-07-19  

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