| 研究概要 |
バンドギャッフが広い酸化物SiO_2, Al_2O_3などの単結晶薄膜を金属単結晶上に作ることに成功した。そして膜厚が薄くなるにつれてバンドギャップが狭くなる量子サイズ効果の逆になる現象を見出しているこれは多体効果で説明でき,それを利用すると,上記酸化物のバルク単結晶を基板としたのでは不可能な,Pt, Auなどの単原子層を作ることができる。それらの2次元単結晶を作製し,物性を測定することを研究目的とした。そのために既存の,半導体デバイスの開発で用いられていた表面分析装置を譲り受け,改良して研究目的を遂行できるようにした。しかし設計思想が異なる二つの装置をドッキングしたため,単結晶酸化物薄膜の作製に多くの苦労をしても成功しなかった。そこでさらに装置を改良し,新しい試料作製室を製作して付け加えた。その結果Ni(111)を基板とするSiO_2単結晶薄膜を以前に成功した方法で作製することができた。しかしこの方法ではバンドギャップナロイングが起きる薄いSiO_2単結晶薄膜にすることができなかった。それは基板のNi(111)とSiO_2膜の界面領域にニッケルシリサイドが生じるためであった。一方,上記の新しい試料作製室を作る際に,ゾル-ゲル法により水溶液中で作ったOH基を多く含むSiO_2ゲルをNi(111)清浄表面上に塗布し,SiO_2単結晶膜化する装置を付加させたので,これを用いて湿式で界面にシリサイドがないSiO_2単結晶膜の作製に取り掛かっている。Pt, Auなどの2次元単結晶を広いバンドギャップの酸化膜上に作るには,Al_2O_3基板ははるかに容易であるしかしSiO_2基板に拘ったのは,白金と同じ機能を持ち,他の金属で置き換わる2次元金属単結晶を,希少金属を用いない系で作ることによる応用への広がりを目指したためである。
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