| 研究概要 |
超高真空中に置かれた、温度25KにおけるAg(001)単結晶表面(試料I)、および、2次元Ag-Naの構造(試料II)をSPring-8、表面界面ビームラインBL13XUのX線を用いて調べ、その表面構造に関する知見を得た。
超高真空槽内でアルゴンスパッタリングと試料加熱(500Kから800Kまで徐々に加熱)の組合せを40サイクル繰り返し、Ag(001)単結晶表面の不純物を取り除き、清浄化した、低速電子線回折のスポットの大きさから、表面の結晶性を評価する方法を用い、各サイクル終了後、表面結晶ドメインサイズを評価した。最大ドメインサイズをX線測定の試料I、試料IIのNa蒸着前の状態とした。0.1nmの波長をもつ単色X線を用いた。結晶表面の2次元性のため、逆格子空間において結晶表面のブラッグ回折条件は、バルク結晶のブラッグ点を中心に試料表面法線方向にのびる棒状散乱(CTR)となる。複数のCTR(11L,20L,13L,22L,42L)に沿って、回折X線強度曲線を測定した。(Lはほぼ結晶表面に垂直方向であり、その方向の入射X線と回折X線の運動量変化を試料の格子定数を使って表現したもの。)この実験強度曲線に偏光X線補正、ローレンツ補正、表面におけるX線の照射面積補正を施した後、表面の原子構造モデルを仮定した計算強度曲線と比較した。その結果、表面第1層Agと第2層Agの間隔がバルクAgの面間隔の0.54%収縮していることを明らかにした。また、表面結晶ドメインサイズは約80nmであった。Na蒸着後、試料IIについて同様な方法で実験し、その結果(表面にインコメンシュレート相が存在する可能性)を解析中である。
さらに、高エネルギーX線回折を用いた、迅速X線構造評価法を開発し、実際にその方法を適用しNiOナノワイヤのナノメータスケール構造を評価した。
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