逆光電子分光のための高分解能光検出器の試作研究

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05554007
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 谷口 雅樹 広島大学, 理学部, 教授 (10126120)
• 研究分担者: 佐藤 仁 広島大学, 理学部, 助手 (90243550) ; 生天目 博文 広島大学, 理学部, 助教授 (10218050) ; 細川 伸也 広島大学, 理学部, 助教授 (30183601)
• キーワード: 逆光電子分光 / 光電子分光 / 空準位 / 状態密度 / 電子状態

研究概要

逆光電子分光は、空準位の電子構造を直接決定できる非常に強力な手段であるが、まだ生まれたばかりの新しい電子分光法であり今後さらに高分解能化、高効率化か必要である。申請者のグループは最近、民間の財団より研究助成金の交付を受け、装置の分解能を支配的に決めている帯域行きフィルター型光検出器の帯域幅を従来の0.76eVから0.45eVに改善し、同時に、感度も約1桁だけ向上させる事成功した。この技術開発において、光検出器の帯域幅を更に0.45eVから0.2ev程度に改善する方法を考案した。光検出器の帯域を狭くすると必然的に感度が低下するが、既に約15倍だけの感度向上が完了しており、分解能改善後も実用的な計数率を得る事が可能である。
平成5年度において、新しく考案した光検出器の設計・製作を行った。更に製作した光検出器について、その帯域ならびに感度特性を放射光を用いて(東京大学物性研究所軌道放射物性研究地域)評価した。その結果、従来の感度を全くそこなう事なく、帯域幅を0.36eVにまで改善する事に成功した。この成果を基に、大学を通して2件の特許申請を行った。成果の一部は、論文にまとめると共に、日本物理学会ならびに日本放射光学会にて発表予定である。
平成6年度(最終年度)には、装置に内蔵する電子銃のエネルギー幅と光検出器の帯域幅で決まる装置全体の分解能と計数率を標準試料Auを用いて評価する事を予定している。具体的には、光検出器の帯域特性とガウス関数で近似した電子ビームのエネルギー幅の重ね合わせで、階段関数の形をもつフェルミ面状態密度を観測した場合の計算スペクトルと実験スペクトルを比較する。また、本研究の成果を総括しまとめを行う。

研究成果

• [文献書誌] K.Yokoyama,K.Nishihara,K.Mimuro Y.Hori,and M.Taniguchi: "Bandpass photor detector for inacerae photoemission spectroscopy" Review of Scientific Inastruments. 64. 87-90 (1993)
• [文献書誌] Y.Ueda,K.Nishihara,K.Mimura,Y.Hari,M.Tanigushi and M.Fujiwara: "Performance of the inverse photoemission spectrometer with a new bondpass photon detectar of narrow bandwidth and high sensitivity" Nuclear Instruments and Methods. 330. 140 (1993)
• [文献書誌] S.Hosokawa,K.Nishihara,Y.Hori,and M.Taniguchi: "Inverse-photoemission Study of the conduction bands in omorphous GeSe" Physical Review B. 47. 15509-15514 (1993)
• [文献書誌] N.Happo,H.Sato,S.Hosokawa,Y.Ueda,and M.Taniguchi: "EXAFS Study of Semimagnetic Semiconductors Zn_<1-x>Mn_x Te:Mn 3d Electronic States and Mn-Te Local Coorclination" Jpn.J.Apple.Phys.32. 643-645 (1993)