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表面最外層領域で準安定原子・イオンにより誘起されたオージェ電子の回折と局所構造

研究課題

研究課題/領域番号 13440098
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 固体物性Ⅰ(光物性・半導体・誘電体)
研究機関九州工業大学

研究代表者

西垣 敏  九州工業大学, 工学部, 教授 (60126943)

研究分担者 渡邉 晃彦  九州工業大学, 工学部, 教務職員 (80363406)
NAZAROV Vladimir  九州工業大学, 工学部, 助教授 (70315167)
内藤 正路  九州工業大学, 工学部, 助教授 (60264131)
山田 健二  石川工業高等専門学校, 講師 (50249778)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
10,200千円 (直接経費: 10,200千円)
2003年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2002年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2001年度: 6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
キーワード準安定原子脱励起 / イオン中性化 / 原子間オージェ遷移 / 表面電子分光 / 表面原子構造 / 表面電子系応答関数 / 表面プラズモン / イオン中性子
研究概要

本研究の最終目標は、準安定原子脱励起などにおける放出電子強度の角度依存性が表面の原子ポテンシャルによる回折の影響を含むことを利用した、新しい表面局所構造の解析手法を開発することにある。今回その目標を達成することは出来なかったが、研究過程で、準安定原子やイオンと表面の間の電子遷移プロセスに関して、基本的問題から実用的なものまで、実験的及び理論的な解明を要する多くの問題を解明することができた。
(1)準安定原子脱励起で表面に導入されるホットホールの崩壊について、電子-ホール対生成カスケードというメカニズムを提案した。
(2)酸素吸着Ni(110)表面、及びアルカリ吸着Si(100)表面の酸化、窒化過程に対して準安定原子誘起オージェ電子スペクトルを測定した。前者においてはLEEDによる広域原子構造変化と吸着分子軌道スペクトル変化の対応付けに成功し、後者では最表面における電子移行の実態を解明した。
(3)He^*の入射速度を弁別したスペクトル測定を可能にした。アルカリ吸着Si(100)表面にこの測定法を適用した結果、速いHe^*は脱励起するまでに表面に近い位置に接近して表面側電子状態を変化させること、また、低速He^*によるスペクトルにはオージュ脱励起の寄与が大きいのに対し、He^*の速度が速くなると、励起負イオン化+自動分離の重み大きくなること、が確かめられた。
(4)表面準位電子状態が作る擬2次元電子系でのプラズモン励起の問題に2次応答項を取り入れた理論を適用した。2次遅延密度応答関数を使って非弾性微分散乱断面積のZ^3項を計算し、電子、陽電子のエネルギー損失散乱やイオン散乱に適用できる公式を導いた。また低速電子が表面領域の内部に深く侵入することの効果を量子力学的に計算し、多重極プラズモン増強現象を理論的に説明した。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (28件)

  • [文献書誌] T.Ikari: "A metastable-induced electron spectroscopy study on the process of oxygen adsorption at a Ni(110) surface"Applied Surface Science. 212-213. 579-582 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] V.U.Nazarov: "Nonlinear mechanism of plasmon damping in electron gas"Physical Review B. 66. 092301,1-4 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] V.U.Nazarov: "Z^3 theory of quantum inelastic scattering of charges by solids"Physical Review B. 65. 094303,1-11 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nishigaki: "A metastable-induced electron spectroscopy study on the promotion of nitridatioh by oxygen/alkali pre-adsorbates at Si(100) surfaces"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. 193. 460-465 (2002)

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  • [文献書誌] V.U.Nazarov: "Non-linear aspects of particle-solids interactions in 3 and 2 dimensions : New developments"Proc.5th Russia-Japan Seminar on Semiconductor Surfaces. 5. 37-47 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Yamada: "Sodium-assisted nitrogen adsorption on Si(001) surfaces at room temperature studied by metastable de-excitation spectroscopy"Surface Science. 507-510. 207-212 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] V.U.Nazarov: "Inelastic low-energy electron diffraction at metal surfaces"Surface Science. 482-485. 640-647 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] V.U.Nazarov: "Inelastic electron scattering at metal surfaces : the role of elastic scattering"Vacuum. 63. 151-155 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ikari, T.Kojima, K.Yamada, M.Naitoh, S.Nishigaki: "A metastable-induced electron spectroscopy study on the process of oxygen adsorption at a Ni(110) surface"Applied Surface Science. Vol.212-213. 579-582 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] V.U.Nazarov, S.Nishigaki, T.Nagao: "Nonlinear mechanism of plasmon damping in electron gas"Physical Review B. Vol.66. 092301,1-092301,4 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] V.U.Nazarov, S.Nishigaki: "Z^3 theory of quantum inelastic scattering of charges by solids"Physical Review B. Vol.65. 094303,1-094303,11 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nishigaki, T.Sugiman, T.Ikari, I.Yokoh, K.Yamada, M.Naitoh: "A metastable-induced electron spectroscopy study on the promotion of nitridation by oxygen/alkali pre-adsorbates at Si(100) surfaces"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. Vol.193. 460-465 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] V.U.Nazarov, S.Nishigaki, T.Nagao: "Non-linear aspects of particle-solids interactions in 3 and 2 dimensions : New developments"Proc.5th Russia-Japan Seminar on Semiconductor Surfaces. Vol.5. 37-47 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Yamada, T.Sugiman, T.Ikari, I.Yokoh, M.Naitoh, S.Nishigaki: "Sodium-assisted nitrogen adsorption on Si(001) surfaces at room temperature studied by metastable de-excitation spectroscopy"Surface Science. Vol.507-510. 207-212 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] V.U.Nazarov, S.Nishigaki: "Inelastic low-energy electron diffraction at metal surfaces"Surface Science. Vol.482-485. 640-647 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] V.U.Nazarov, S.Nishigaki: "Inelastic electron scattering at metal surfaces : the role of elastic scattering"Vacuum. Vol.63. 151-155 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ikari: "A metastable-induced electron spectroscopy study on the process of oxygen adsorption at a Ni(110) surface"Applied Surface Science. 212-213. 579-582 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] V.U.Nazarov: "Z^3 theory of quantum inelastic scattering of charges by solids"Physical Review B. 65. 094303,1-094303,11 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nishigaki: "A metastable-induced electron spectroscopy study on the promotion of nitridation by oxygen/alkali pre-adsorbates at Si(100) surfaces"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. 193. 460-465 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yamada: "Sodium-assisted nitrogen adsorption on Si(001) surfaces at room temperature studied by metastable de-excitation spectroscopy"Surface Science. 507-510. 207-212 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] V.U.Nazarov: "Inelastic low-energy electron diffraction at metal surfaces"Surface Science. 482-485. 640-647 (2001)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ikari: "A metastable-induced electron spectroscopy study on the process of oxygen adsorption at a Ni(110) surface"Applied Surface Science. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] V.U.Nazarov: "Z^3 theory of quantum inelastic scattering of charges by solids"Physical Review B. 65. 094303-1-094303-11 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nishigaki: "A metastable-induced electron spectroscopy study on the promotion of nitridation by oxygen/alkali pre-adsorbates at Si(100) surfaces"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. 193. 460-465 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yamada: "Sodium-assisted nitrogen adsorption on Si(001) surfaces at room temperature studied by metastable de-excitation spectroscopy"Surface Science. 507-510. 207-212 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] V.U.Nazarov: "Inelastic low-energy electron diffraction at metal surfaces"Surface Science. 482-485. 640-647 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] V.U.Nazarov: "Z^3-order theory of quantum inelastic scattering of charges by solids"Physical Review B. 65. 094303 (2002)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nishigaki: "A metastable-induced electron spectroscopy study on the promotion of nitridation by oxygen/alkali pre-adsorbates at Si(100)surfaces"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2021-04-07  

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