結晶表面からのX線散乱の基礎(理論と実験)

1988 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63302065
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 原田 仁平 名古屋大学, 工学部, 教授 (80016071)
• 研究分担者: 橋爪 弘雄 東京工業大学, 工業材料研究所, 助教授 (10011123) ; 高橋 敏夫 東京大学, 物性物理学研究所, 助教授 (20107395) ; 石田 興太郎 東京理科大学, 理工学部, 教授 (30012404) ; 飯田 厚夫 高エネルギー物理学研究所, 放射光実験施設, 助教授 (10143398) ; 石川 哲也 高エネルギー物理学研究所, 放射光実験施設, 助手 (80159699)
• キーワード: X線表面散乱 / CTR散乱 / 結晶表面構造 / 再構築表面 / 表面格子緩和 / グレージング入射条件 / 放射光

研究概要

昭和63年8月、米国Bell研究所のI.K.Robinson博士が来日したのを機会に"表面科学におけるX線回析"と題するシンポジウムを開き結晶表面、界面の構造研究におけるX線回析法の役割を検討した。これにより、欧米でのこの方面の研究の動きをつかむことができたと同時にベル研を中心としたRobinsonのグループとの共同研究への道も開けた。また、この研究会に加え、平成元年1月、名古屋大学で開いた班の研究報告会を通し、班員間の意志の疎通がはかられた。そして、共通の解決せねばならない問題として、すでに知られている所の、逆格子空間内で表面に垂直方向に伸びる棒状散乱の他に、ブラグ点を含み表面に平行に広がった板状散乱が観測されることが、高橋らおよび原田、柏原、柏倉らのグループにより示された。その原因追及がなされた。
本研究班は本年度スタートしたばかりであるので、実験装置の整備中のところもあるが、表面構造を研究した仕事として、1)高橋、石川らが放射光を用いSi(111)表面のAg√<3>×√<3>構造の解析が進んだこと、2)柏原、木村、原田が進めた、イオン結晶(100)表面の格子緩和の解析がNaCl、KBrに対して完成したことをあげることができる。また石田等はSi表面にイオン注入した時の表面層の構造変化をX線回析法で評価できることを実験的に示した。また、石川は表面構造研究のための平行性の良く、強度の強いX線ビームを放射光におけるアンジュレーターを利用して、実現することを検討している。回析の基礎として、橋爪はX線を表面すれすれに入射させたとき、グラグ反射のプロファイルが表面構造の変化に対して変調を受けるが、理論、実験の両面から検討を進めている。浦上は表面散乱をダーウィンの動力学的回析理論に基づいて理解する検討を進め、飯田は放射光を用い、表面吸着元素をX線の蛍光分析法を用いて極微量分析することを推進した。

研究成果

• [文献書誌] Yasuharu KASHIHARA;Jimpei HARADA.: JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS. 27. 522-527 (1988)
• [文献書誌] K.OHSHIMA;J.HARADA;M.MORINAGA;P.GEORGOPOULOS AND J.B.COHEN: Acta Crystallographica. A44. 167-176 (1988)
• [文献書誌] A.W.STEVENSON;S.W.WILKINS;J.HARADA;N.KASHIWAGURA; 他: Acta Crystallographica. A44. 828-833 (1988)
• [文献書誌] Jimpei Harada.: Australian Journal of physics. 41. 351-357 (1988)
• [文献書誌] 原田仁平: 日本結晶学会誌. 30. 90-95 (1988)
• [文献書誌] T.Ishikawa: Acta Crystallogr.A44. 496-499 (1988)
• [文献書誌] S.Kojima;S.Kawado;T.Ishikawa;T.Takahashi;S.Kikuta.: Jpn.J.Appl.Phys.,. 27. L1377-L1379 (1988)
• [文献書誌] 石川哲也: 応用物理. 57. 1496-1504 (1988)
• [文献書誌] T.Takahashi;S.Nakatani;N.Okamoto;T.Ishikawa;S.Kikuta.: Jpn.J.Appl.Phys.,. 27. L753-L755 (1988)
• [文献書誌] H.Hashizume;T.Nakahata: Jpn.J.Phys.27. L1568-L1571 (1988)
• [文献書誌] H.Hashizume;T.Nakahata.: Jpn.J.Appl.Phys.27. L1568-L1571 (1988)
• [文献書誌] O.Sakata;H.Hashizume.: Jpn.J.Appl.Phys.27. L1976-L1979 (1988)
• [文献書誌] 高良和武 編 石川哲也、橋爪弘雄、原田仁平 他: "X線回析" 共立出版株式会社, (1988)