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固体表面の格子欠陥の観察とその表面物性との関連の解析

研究課題

研究課題/領域番号 01420017
研究種目

一般研究(A)

配分区分補助金
研究分野 応用物性
研究機関早稲田大学

研究代表者

大島 忠平  早稲田大学, 理工学部, 教授 (10212333)

研究分担者 大槻 義彦  早稲田大学, 理工学部, 教授 (50063649)
研究期間 (年度) 1989 – 1991
研究課題ステータス 完了 (1991年度)
配分額 *注記
20,500千円 (直接経費: 20,500千円)
1991年度: 6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
1990年度: 6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
1989年度: 8,100千円 (直接経費: 8,100千円)
キーワード高分解能エネルギ-損失分光 / 走査型LEED顕微鏡 / 走査型トンネル顕微鏡 / 軍原子層グラファイト / Si表面の再配列構造 / Siー金属界面の超周期構造 / Si上の金属島のエレクトロマイグレ-ション / Si表面構造 / 炭化物上の箪原子層グラファイト / エレクトロマイグレ-ション / 超高眞空走査型電子顕微鏡 / 表面エピタキシャル成長 / 表面・界面 / 表面格子欠陷
研究概要

走査型LEED顕微鏡,走査型トンネル顕微鏡及び高分解能電子エネルギ-損失分光を組合せた装置を開発し,固体表面の構造や格子欠陥を直接観察し,表面物性との関連を明かにした。3年間の研究成果は多岐にわたるが,その概要は次の様になる。
(1)炭化物軍結晶上の軍原子層グラファイト
遷移金属の炭化物軍結晶上に成長した軍原子層グラファイトの高分解電子エネルギ-損失スペクトルから,軍原子層グラファイトの表面フォノンの分散を測定し,下地と軍原子層グラファイトの結合定数を求め,この系の異常な結合状態を発見した。
(2)Si上の金属模の初期成長過程
Si(001)又はSi(111)清浄表面上の金属のエピタキシャル成長の初期過程をLEED,AES,走査型LEED顕微鏡,STMでしらべ,Ni,Pt,Al,Cu,Pd,Pなどについて新しい超周期構造を発見し,その電子構造,結晶構造を明らかにした。又Auについては表面の振動拡散を発見した。
(3)走査型LEED顕微鏡と走査型トンネル顕微鏡との複合化
STMと走査型LEED顕微鏡を複合化することにより,表面構造は原子の分解能で解明できるようになった。この結果,炭化物上の軍原子層グラファイトの下地との結合状態が原子の分解能で直接観察できた。またSi(001)のシングルドメインからダブルドメインの相転移の機構を明らかにした。
(4)Si(001)上の金属アイランドのエレクトロマイグレ-ション
Si上の金属アイランドのエレクトロマイグレ-ションの方向は金属によって異る。この駆動力の超源はペルチェ効果で,アイランドの前後の局所的な温度差で,島は表面張力の影響で高温側に移動することを明らかにした。これらの成果は20編の論文として発表された。

報告書

(4件)
  • 1991 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1990 実績報告書
  • 1989 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] T. Aizawa et al.: "Anomalous bond of monolayer graphite on transition metal carbide surfaces" Phys. Rev. Lett.64. 768-771 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Itoh et al.: "Scanning tunneling microscopy of monolayer graphite grown on a TiC (111) surface" Surf. Sci. Lett.254. L437-L442 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Ichinokawa et al.: "Surface analytical scanning electron microscopy in ultrahigh vacuum combined with scanning tunneling microscopy" Surf. & Interf. Analysis. 16. 87-96 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Ichinokawa et al.: "Oscillatory diffusion in gold submonolayers over the Si (111)7x7 surface" Surf. Sci. Lett.209. L144-L150 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Itoh et al.: "Low-energy electron diffraction and scanning tunneling microscopy studies on the Pt/Si (001) surface" Phys. Rev. B. (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Ichinokawa et al.: "Electromigration of metallic islands on Si (001) surface" Phys. Rev. Lett.(1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Nagashima: "Electronic states of monolayer graphite formed on TiC(111) surface" Phys.Rev.B. (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] H.Itoh: "Scanning tunneling microscpy of monolayer graphite epitaxially grown on TiC(111) surface" Surf.Sci.254. L437-442 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ichinokawa: "Epitaxial growth in Cu/Si(001)2X1 at high temperature" Surf.Sci.241. 416-424 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] H.Itoh: "LEED and STM studies on the Pt/Si(001) surface" Phys.Rev.B. April. (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ichinokawa: "Electromigration of metallic islands on Si(001) surface" Phys.Rev.Lett.April. (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] H.Itoh: "Structure of doubleーatomicーheight steps in Si(001) vicinal surface observed by STM" Surf.Sci.(1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 大島 忠平: "固体表面上の単原子層グラファイト" 固体物理. 26. 37-43 (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ichinokawa: "Epitaxial Growth in Cu/Si(001)2x1 at High Temperatures" Surface Science. 241. 416-424 (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] H.Iizuni: "Electromigration of Metallic Islands on Si(100) Surface" Phys.Rev.Letter. (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ichinokawa: "Surface Analytical Electron Microscopy in Ultrahigh Vacuum Combined with Scanning Tunneling Microscopy" Surface and Interface Analysis. 16. 87-96 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] H.Itoh: "Scanning Tunneling Microscopy of Monolayer Graphite on TiC(111) Surface" Surface Science. (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 飯泉 浩志: "Si(100)上の金属クラスタ-のElectromigration" 日本学術振興会第141委員会資料. 66. 44-47 (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] C.Ohshima: "STM Observation of monolayer graphite epitaxially grown on TiC(111)surface" Phys.Rev.B. (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ichinokawa: "Analytical Scanning Electron Microscopy for Solid Surface" J.Electron Microscopy Technique.

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ichinokawa: "STM Observation of MoS_2 surface and gold clusters deposited on MoS_2 surface" J.Vac.Sci and Techn.Jan/Feb. 254-259 (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ichinokawa: "Surface analytical scanning electron microscopy in UHV combined with scanning tunneling microscopy" Proc.ECASIA ′89(John Wiley and Sons Ltd.). 25-35 (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ichinokawa: "Surface Defects of MoS2 crystal observed by Scanning LEED microscopy" Surface Science. 220. L2774-L2779 (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ichinokawa: "Nueleation of Cu islands on Si(100)2x1 surface observed by scanning LEED microscopy" Surface Science. (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書

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公開日: 1989-04-01   更新日: 2016-04-21  

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