新物質相としての固体表面の理論

1988 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63609008
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 吉森 昭夫 大阪大学, 基礎工学部, 教授 (50013470)
• 研究分担者: 中山 正敏 九州大学, 教養部, 教授 (70012375) ; 寺倉 清之 東京大学, 物性研究所, 助教授 (40028212) ; 張 紀久夫 大阪大学, 基礎工学部, 助教授 (60013489) ; 金森 順次郎 大阪大学, 理学部, 教授 (10028079) ; 興地 斐男 大阪大学, 工学部, 教授 (20029002)
• キーワード: 局所密度汎関数法 / スラブ模型 / 共吸着 / アルカリ吸着 / DAS模型 / 表面再構成 / 計算機実験

研究概要

本年度の研究活動は大きく分けると二つになる。第一は特定の表面系に対してその構造、物性を研究してその物理を引き出そうとするもので、第二は表面統計力学、動的過程の一般論である。第一のグループに属するものとして、電子構造の計算がある。局所密度汎関数法、スラブ模型を用いてのSi(100)2×1K、Si(100)2×1.p(2×2)、c(4×2)(塚田)、更にジェリウム表面及びAl(100)表面上のアルカリ金属原子吸着層(寺倉)、Si(111)√<3>×┣D83┫8M(M=Agその他の金属)(永吉),Si(111)2×1(山口)、そしてSi(111)5×5DAS模型及び関連した簡単化模型に対するもの(吉森)などが挙げられる。またクラスター模型を用いてのLCAO-MO、Hartree-Fock-Roothaan法によるCu上のCOとKの共吸着の問題(甲木)もこのカテゴリーに属する。アルカリ吸着Si(100)表面の問題点は実験的に提出されているもので、アルカリ金属の吸着位置に関するものである。理論の結果もこれに対してはなお決定的ではない。Si(111)再構成表面DAS模型に対しては表面状態についてのある程度の見通しが得られた。金属表面吸着のアルカリ金属原子の結合電子状態についてはなお精力的な解析の努力が続けられている。第二のグループに属するものとしては統計力学的なアプローチを取るものとして、Ge(111)、Si(111)表面再構成の相転移の基底状態の厳密な解析と有限温度出の性質、特に短距離秩序を調べるための計算機実験(金森)、Pt(111)表面吸着NOの熱脱離(興地)、Si(100)再構成表面の相転移に対する計算機実験(吉森)、関連した電子状態、特に表面状態に対する考察(中山)、電子論的なアプローチとして、運動する吸着原子の摩擦係数(エネルギー緩和時間)の厳密な計算(興地)金属表面での励起原子ビームの動的電子過程(吉森)、Auget中性化過程の高次摂動項(吉森)等が挙げられ、それぞれ興味ある結果及び展望を得ている。

研究成果

• [文献書誌] M.Fujita: Surface Science. 208. 155-163 (1989)
• [文献書誌] H.Ueba: Surface Science. (1989)
• [文献書誌] A.Okiji: Physical Review B. 38. 8102-8108 (1988)
• [文献書誌] S.Katsuki: Chemical Physics Letters. 152. 203-206 (1988)
• [文献書誌] Y.Sakamoto: Journal of the Physical Society of Japan.
• [文献書誌] M.Kaburagi: Supplement to Trans JIM. 29. 199-202 (1988)
• [文献書誌] C.Satoko: Applied Surface Science. 33/34. 277-285 (1988)
• [文献書誌] K.Cho: Proc.Int.Meeting on"Excitons in Confined Systems published as springer Proc.Phys.vol.25.25. 90-101 (1988)
• [文献書誌] M.Tsukada: Phys.Rev.B. 39. 3892-3904 (1988)
• [文献書誌] H.Ishida: Physical Review B. 38. 5752-5755 (1988)
• [文献書誌] K.Takasaki: Journal of the Physical Society of Japan. 57. 570-579 (1988)
• [文献書誌] T.Kato: Surface Science.
• [文献書誌] H.Nagayoshi: J.Phys.Soc.Japan. 57. 2105-2110 (1988)
• [文献書誌] T.Yamaguchi: Phys.Rev.B. 38. 3400-3408 (1988)
• [文献書誌] 里子允敏: "数理科学 特集物質設計の誘惑(マイクロクラスターの構造と動力学" サイエンス社, 7 (1988)
• [文献書誌] 塚田捷: "表面物理入門" 東京大学出版会, 189 (1989)