光プローブ法による表面新物質相の研究

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01609001
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 潮田 資勝 東北大学, 電気通信研究所 (90176652)
• 研究分担者: 難波 孝夫 神戸大学, 理学部, 助教授 (30091721) ; 菅 滋正 大阪大学, 基礎工学部, 教授 (40107438) ; 河野 省三 東北大学, 理学部, 助教授 (60133930) ; 太田 俊明 広島大学, 理学部, 教授 (80011675) ; 伊藤 正時 慶応義塾大学, 理工学部, 教授 (80005438)
• キーワード: 表面赤外分光法 / 表面ラマン散乱法 / 表面EXAFS / 軟X線定在波法 / 光電子分光法 / 光電子回折法 / X線逆電子分光法 / 第2次高調波発生法

研究概要

赤外光、可視光、X線をプローブとして固体表面の構造とダイナミックスを多方面から研究し、その結果を討議検討して表面現象の解析を進めた。使用した実験方法は、赤外吸収反射分光法、ラマン散乱法、表面EXAFS、軟X線定在波法、光電子分光法、光電子回折法、X線逆電子分光法、X線回折法、及びレーザー第2次高調波発生法である。
赤外分光法では、従来の黒体輻射光に比べて放射光が格段に有利であることが明らかになった。ラマン散乱法では、表面研究に応用する上で基礎的な情報である表面吸着分子の絶対断面積を測定し、表面近傍における光散乱の理論を実験と比較検討した。レーザー第2次高調波発生法では、Si表面でフェムト秒光パルスを用いれば充分な表面からの信号が得られることを実証した。X線を用いた表面構造解析では、Ni単結晶表面のS、Cl吸着による表面緩和、再配列及びSi(111)√<3>x√<3>ーAgの原子配列を調べた。光電子分光法とX線逆電子分光法を組み合わせた実験では、価数揺動電子系の表面内殻準位シフト、平均価数、fー伝導電子混成、電子エネルギー相関を評価した。光電子分光法と光電子回折法により、シングルドメインSi(001)2x1表面上のNa、Ga吸着による表面電子状態変化、清浄シングルドメインSi(001)2x1表面の電子状態、シングルドメインSi(001)2x1表面のCs吸着構造の吸着量依存性などを調べた。

研究成果

• [文献書誌] H.Sano,G.Mizutani,and S.Ushioda: "Dipole Radiation Pattern from Surface Adsorbed Dye Molecules ---Effects of Surface Roughness" Surf.Sci.223. 621-631 (1989)
• [文献書誌] F.Kitamura,M.Takahashi,and M.Ito: "Carbon Monoxide Adsoption on Pt(111)Single-Crystal Electrode Surface Studied by Infrared Reflection-Adsorption Spectroscopy" Surf.Sci.223. 493-508 (1989)
• [文献書誌] Y.Kiyajima,T.Yokoyama,T.Ohta,M.Funabashi: "Surface EXAFS and XANES studies of(5√<3>x2)S/Ni(111)a pseudo c(2x2)S/Ni(100)model with surface reconstruction" Surf.Sci.L261-L269 (1989)
• [文献書誌] S.Kono,T.Abukawa,N.Nakamura and K.Anno: "Reinvestigation of the structure of Si(111)√<3>x√<3>-Ag surface" Japanese J.Applied Physics. 28. L1278-L1281 (1989)
• [文献書誌] S.Suga,et al.: "XPS and UPS of Valence Fluctuation and Surface States of Yb_4As_3,Yb_4Sb_3 and Yb_4 Bi_3" Journal of Phys.Soc.of Japan. 58. 4534-4543 (1989)
• [文献書誌] T.Takahashi,S.Nakatani,N.Okamoto,T.Ishikawa,& S.Kikuta: "Studies on Si(111)√<3>x√<3>-Bi and -Ag surfaces by x-ray diffraction under nearly normal incidence" Rev.Sci.Instrum.60. 2365-2368 (1989)
• [文献書誌] Takao Nanba: "Utilization of synchrotron radiation in the far-infrared region" Rev.Sci.Instrum.60. 1680-1685 (1989)
• [文献書誌] Y.Masumoto and T.Tsuchiya: "Optical Change of AlxGal-xAs-AlAs ternary alloy MultiQuanrum-Well Structures around Two r-X crossovers" J.Phys.Soc.Jpn.57. 4403-4408 (1988)