| 研究課題/領域番号 |
17K05059
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| 研究機関 | 鹿児島大学 |
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研究代表者 |
野澤 和生 鹿児島大学, 理工学域理学系, 准教授 (00448763)
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| 研究分担者 |
藤井 伸平 鹿児島大学, 理工学域理学系, 教授 (90189994) [辞退]
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 表面 / 吸着 / 薄膜 / 準結晶 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、第一原理計算を用い、Ag-In-Yb準結晶５回表面上においてPb, Bi等が基板の構造を模して形成する単元素準周期超薄膜の原子構造と電子構造の解明を目指す研究である。海外の共同研究者が行うSTM実験と比較しながら研究を行っている。
Biを蒸着原子として用いた実験により、これまで着目してきた準結晶基板上の典型的な表面構造（Ybの５角形がリング上に連なった構造、以下R構造と呼ぶ）ではない部分（Ybの星形構造、以下S構造と呼ぶ）に顕著な吸着元素依存性が見いだされた。以前に行ったPbを用いた実験ではR構造周辺から吸着が始まってると考えられたが、予備的な計算をおこなったところ、Pb, Sbいずれにおいても、R構造周辺よりもS構造周辺が安定であることが分かった。このことから、S構造周辺の吸着構造の調査を集中的に行った。第一原理計算によってPbとBiについての詳細なポテンシャルエネルギー面を計算したところ、表面から離れた位置においてもS構造周辺が安定であり、ポテンシャルエネルギー面を見る限りはS構造周辺から吸着が始まると考えられる。S構造周辺の詳細な吸着構造については動的過程を含めた考察が必要と考え、この分野を専門とする研究協力者と議論を行いながら解析を進めている。また、共同研究を行っているリバプール大学でInについての実験が行われていることから、比較のため本研究でもR構造周辺についてのポテンシャルエネルギー面の計算を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
昨年度に予定していた計算はほぼ終えることができた。共同研究者とBiの実験について論文にまとめた。R構造よりもS構造が安定であることは予想外であったが、単元素準周期薄膜の成長過程を理解する上で必要な知見であると考えられる。実験、理論の共同研究者と議論しながら、得られた計算結果を解析しており、概ね順調に進んでいると判断できる。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、現在行っているS構造周辺の吸着構造を実験と協力して確定し、次いで電子状態を調べ、これまでの実験と理論計算との相違や、吸着過程の描像を理解することを目指す。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
海外共同研究者との打ち合わせと学会発表が連続し旅費を節約できたことから５万円程度の次年度使用額が生じたが、全体の1.5%程度であり、今後の計画には影響はない。
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