| 研究概要 |
今年度はSi,S,Clイオンの固体内荷電の解析を目的として、筑波大学タンデム加速器を用いて2.5MeV/uのC,O,Si,S,ClイオンのSi,GaAsへのチャネリング入射条件における2次電子測定を行った。その結果、これらの重イオンは例えばSi〈110〉、Si〈100〉へ入射した場合には平均して4ー7個の捕獲電子を持つことがわかった。
この解析において、結晶内でシャド-イング効果を受けない電子数(N)がパラメ-タとして入っており、解析結果に不確定さが生じる要因になっている。したがってこのパラメ-タを実験によって決定する必要が生じた。同じチャネリング条件において、同速度の上記のイオンと陽子とではシャド-コ-ン半径が√<2>倍だけ異なることを利用してパラメ-タNを決定することを試みた。実際、6ー7MeV/uの陽子、重陽子、Heイオンを用いて測定と解析を行った結果、Nの値がSiにおいてほぼ価電子数4に等しくなることが見いだされた。今後、陽子での測定を行なってNの値を決定すれば結晶内の価電子(あるいは外殻電子)の2次電子強度への寄与を考慮した精密な荷電解析が可能になる。このことは本年度の特筆すべき成果である。
イオンビ-ムシャド-イング法による高速イオンの固体内荷電の解析には、同速度の軽イオンと重イオンのデ-タが必要である。したがって一連の測定を同一の加速器で行うことは一般には因難である。たとえば筑波大学タンデム加速器では同速度の重陽子からC1イオンまでの加速可能な範囲は3.5ー3.75MeV/uに限定される。したがって次年度以降の研究において加速エネルギ-領域の異なる加速器を併用して測定を行うことが必要になる。このような観点から本年度末より新たに日本原子力研究所(高崎市)の3MVタンデム加速器による実験を開始し、2.5,3.75MeV陽子のSiチャネリング条件における2次電子測定を行った。
これらのほか、電子分析器内部の可動機構(ウインドウスリット)を遠隔操作化して実験時間を短縮したことにより迅速なデ-タ収集が可能になった。
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