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放射光励起(内殻電子励起)表面反応によって修飾された表面を原子分子レベルで解析し、その特徴を解明するとともに、その結果を利用してユニークな新物質を創製することを目指して研究を進めた。結果的に(1)原子分子レベルでの解析技術として、埋め込み金属基盤を利用した赤外反射吸収分光法(BML-IRRAS)の開発と放射光励起反応の走査トンネル電子顕微鏡(STM)による解析、(2)励起波長依存性を調べるための多層膜ミラー分光器の開発、(3)放射光励起の特徴を利用した、新しい、熱平衡ナノ構造表面形成技術の開発を達成した。以下各々の成果の要点をまとめる。
1.BML-IRRAS;半導体表面の高感度振動分光法として、従来のATR法では測れない指紋領域までカバーした広い波長範囲を測れる新しい手法としてのBML-IRRAS法を開発した。これを用い、これまで解明されていなかった、水素を吸着したSi単結晶表面の構造とその放射光照射による変化を明らかにした。
2.STM;放射光照射により、通常の熱反応による表面清浄化では得られない、熱平衡なSi表面が得られることを発見した。これは放射光による励起のため、表面のSi原子が動きやすくなったためで、新しい表面清浄化方法を提案した。
3.多層膜ミラー分光器;放射光励起反応の励起エネルギー依存性の研究に利用できる高フラックスな分光器として、Mo/Si多層膜ミラー用いた分光器を開発した。放射光励起Al膜体積の励起エネルギー依存性の測定に応用した。
4.ナノ構造表面形成;上記(2)の結果とSi表面の自己組織化現象をからめて、間隔20-30mmで配置された深さ数mmの線状パタンの熱平衡ナノ構造を形成した。
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