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X線回折法は、最近、表面・界面の構造研究に利用されるようになった。我々は、X線回折法をいち早く表面の構造解析に応用し、種々の金属を1原子層程度Si(111)表面に蒸着した系についてその構造を解析してきた。さらに、回折強度を絶対反射率の尺度で解析することによって、散乱に寄与する原子の密度を正確に決め、表面構造をより明確に決定することに成功している。これまでの実績を活かして、今後、表面・界面X線回折の分野で大きなテーマとなることが予想される磁気構造の研究を進めることが本研究の目的である。
本年度は4年計画の初年度であり、おもに装置の設計製作にあたった。設計にあたっては、1)超高真空中で1原子層を制御しながら磁性薄膜を製作できること、2)試料の表面清浄化処理をするためには試料を高温に加熱でき、さらに試料製作時やX線測定時には試料を低温に冷却できること、3)散乱X線をできるだけ大きな立体角で検出可能なこと、4)SPring-8などの放射光施設に持ち込みX線回折実験可能なこと、などに注意を払った。本研究で製作された超高真空X線散乱実験装置を研究室で組立調整したのち真空排気性能テストをおこない初期の性能があることが確認された。現在、試料として非磁性金属単結晶の表面を超高真空中において清浄化し、反射高速電子回折装置を用いてその表面を評価し、その表面上に磁性金属を原子層制御しエピタキシャル成長させる実験を行っている。
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