| 研究課題/領域番号 |
11440090
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
固体物性Ⅰ(光物性・半導体・誘電体)
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| 研究機関 | 電気通信大学 |
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研究代表者 |
村田 好正 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (10080467)
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| 研究分担者 |
阿部 浩二 電気通信大学, 電気通信学部, 助教授 (20183139)
山田 千樫 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (70037266)
重成 武 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (90017335)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
15,900千円 (直接経費: 15,900千円)
2000年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1999年度: 14,300千円 (直接経費: 14,300千円)
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| キーワード | α-アルミナ / β-水晶 / 高品質単結晶酸化物薄膜 / 金属単結晶基板 / バンドギャップナロイング / 多体効果 / 白金超薄膜 / 微小角入射X線回折 / アルミナ / シリカ / 単結晶酸化物薄膜 / 層状成長 / 一酸化炭素吸着 / α-Al_2O_3 / β-SiO_2 / 単結晶薄膜 / バンドギャップ / 電子エネルギー損失分光 / 斜入射X線解析 / 生成過程 |
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| 研究概要 |
1.格子の整合性と相転移を利用してRu(0001)上にα-Al_2O_3(膜厚9Å)、Ni(111)上にSiO_2(40Å)の高品質単結晶薄膜の作製に成功し、走査トンネル分光法(STS)で膜厚が薄くなるにつれて酸化物のバンドギャップが狭くなることを見いだした。2.STS測定にはいろいろ問題が残るので、α-Al_2O_3/Ru(0001)について5〜40Åのいろいろな膜厚の酸化膜を作製し、角度分解電子エネルギー分光法を用いてこのことを確認した。このバンドギャップナロイングは電子系の多体効果で説明できた。3.バンドギャップナロイングを利用すると、この酸化膜上に遷移金属が層状成長すると予測し、α-Al_2O_3(9Å)/Ru(0001)では1原子層(1ML)、SiO_2/Ni(111)では5MLのPtの金属超薄膜を作ることに成功した。バルクの単結晶酸化膜上ではこのような遷移金属超薄膜はできず、クラスター化する。4.Pt(1ML)/α-Al_2O_3(9Å)/Ru(0001)の白金超薄膜は準安定状態にあり、STS測定で高い局所電場を印加するとクラスター化する。5.これらのPt超薄膜に飽和吸着したCO分子の反射吸収赤外スペクトルを観測し、Pt超薄膜の特異な電子物性を反映した結果を得た。6.エリプソメトリーで測定した膜厚40ÅのSiO_2/Ni(111)について高輝度の放射光を用いた微小角入射X線回折により酸化膜の構造を調べた。{20}ロッドの強度分布曲線からSiO_2は(1)膜厚が30Åであること、(2)β相の単結晶水晶でることが判明した。詳細な測定と解析は続行中である。7.回転体陰極で高輝度化したX線回折計を用いた2次元マップの測定から、界面に多結晶シリサイドのバッファー層(膜厚10Å)の存在が判明した。さらにこの界面物質の結晶形の決定に効果的な放射光の白色X線を用いた微小角入射のラウエパターンの測定に成功し、単結晶薄膜の生成機構を知る上での重要な知見を得た。
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