| 研究課題/領域番号 |
14350014
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
応用物性・結晶工学
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| 研究機関 | 独立行政法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
下田 正彦 独立行政法人物質・材料研究機構, 材料研究所, 主席研究員 (60343836)
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| 研究分担者 |
蔡 安邦 国立大学法人東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (90225681)
石井 靖 中央大学, 理工学部, 教授 (60143541)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2005
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| キーワード | 準結晶 / 表面 / エピタキシャル膜 / 単元素単層膜 / STM / RHEED / XPD |
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| 研究概要 |
準結晶の特異な表面構造を利用して新しい材料を創製することを目標に、準周期表面および準周期表面における金属薄膜の成長と構造を、走査トンネル電子顕微鏡(STM)、反射高速電子線回折(RHEED)、X線光電子分光(XPS)、紫外線光電子分光(UPS)などを用いて調べた。特に単元素による準結晶構造創製を作って準結晶構造のみに由来する物性を研究することを目指した。その結果、以下のような成果を挙げた。
(a)AlCuFe準結晶やAlCuRu準結晶の清浄5回対称表面において、特異なステップ-テラス構造の詳細を解析し安定準周期表面生成に関する法則、Interlayer Spacing Ruleを提唱した。さらにこれらの準結晶で原子像観測にも成功し、最新の構造モデルとInterlayer Spacing Ruleでこれらの準結晶の表面構造が矛盾なく説明できることを示した。
(b)AlCuFe準結晶の清浄5回対称表面のイオン照射により誘起される構造変化をRHEEDで観察し、すでに報告されているAlPdMn準結晶の5回対称面と同様の結晶-準結晶構造相転移が起きることを発見した。また相転移前後のフェルミ面近傍の電子状態を観測し擬ギャップの存在を確認した。
(c)AlCuFe準結晶の5回対称表面にSnあるいはBiを蒸着することにより、これらの原子が準周期的に配列することを見出した。すなわち単層ではあるが単元素準周期膜作成に成功した。
(d)AlCuFe準結晶やAlPdMn準結晶の5回対称表面にBi多層膜の成長を試みたところ、量子サイズ効果によると考えられるクラスター成長を観測した。
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