ブックタイトル日本結晶学会誌Vol56No4

概要

日本結晶学会誌Vol56No4

白澤徹郎,高橋敏男謝辞本研究はPhoton Factoryの共同利用実験課題（2011G654,2012G122）の中で行われた.また,本研究の一部は科学研究費補助金（25242026）の助成を受けて行われた.文献図9 Bi/Bi 2Te 3薄膜の原子層幅．（Atomic layer width ofthe Bi/Bi 2Te 3 film.）挿入図はBi 2Te 3成長時のRHEED強度振動.構造のアドアトムによる不均一なポテンシャル分布をならし,次に最初の2QLは界面濡れ層の不均一性をならすための緩衝層として働いていることが考えられる.また,図9において, Bi膜との界面を成すQLも構造不均一性が大きい.これはおそらくBi膜のエピタキシャル格子歪みの影響を受け止めているためである.4．おわりに薄膜表界面構造のX線CTR散乱を用いた直接的構造解法について概説し,われわれの取り組みである, CTR散乱ホログラフィによる構造モデル構築と反復位相回復法による構造最適化の例を紹介した.電子密度解析では原子位置だけでなく,試行錯誤的な解析法で抽出するのは難しい電子数や構造揺らぎの情報を比較的容易に抽出することができる.これらは組成混合による界面電子状態変化や成長機構を議論する上で大変有用である. 22),23),48)ところで本稿で示した結果はすべて一次元データである.一次元データの反復位相回復では偽の解に陥る可能性が高く, 49)ランダムな初期構造から開始するのは危険であるとされているが,本稿で示したCTR散乱ホログラフィによる初期構造推定は有力な防御策になるだろう.ほかの直接構造解析ツールとしてはX線定在波（X-raystanding wave）法50),51)が知られている.また,最近では多波長異常分散法（Multi-wavelength anomalous diffraction）法52)やタイコグラフィ（Ptychography）53),54)が表界面に応用され始めている.本稿で示したCTR散乱による平均構造解析法と,これらの元素選択的方法や局所構造解析法を相補的にまたは適材適所に用いることで,半導体,磁気,光デバイスや電池電極,触媒反応などの機能にかかわる表界面構造がより詳細に明らかにされていくと期待される.1）I. K. Robinson: Phys. Rev. B 33, 3830 (1986).2）T. Takahashi, S. Nakatani, T. Ishikawa and S. Kikuta: Surf. Sci.191, L825 (1987).3）R. Feidenhans’l: Surf. Sci. Rep. 10, 105 (1989).4）菊田惺志：表面科学会誌10, 50 (1989).5）I. K. Robinson: Handbook on Synchrotron Radiation, vol.3, editedby G. Brown and D. Moncton, ch.7, Elsevier Science PublishersB. V., Amsterdam (1991).6）I. K. Robinson and D. J. Tweet: Rep. Prog. Phys. 55, 599 (1992).7）G. Renaud: Surf. Sci. Rep. 32, 1 (1998).8）田尻寛男,高橋敏男：放射光22, 131 (2009).9）D. Sayre: Acta Crystallogr. 5, 843 (1952).10）J. Miao, D. Sayre and H. N. Chapman: J. Opt. Soc. Am. A 15,1662 (1998).11）J. R. Fienup: Opt. Lett. 3, 27 (1978).12）J. Miao, P. Charalambous, J. Kirz and D. Sayre: Nature 400,342 (1999).13）J. Miao, T. Ishikawa, Q. Shen and T. Earnest: Anuu. Rev. Phys.Chem. 59, 387 (2008).14）西野吉則,石川哲也：放射光19, 3 (2006).15）D. K. Saldin, R. J. Harder, H. Vogler, W. Moritz and I. K. Robinson:Comput. Phys.commun. 137, 12 (2001).16）D. K. Saldin, R. J. Harder, V. L. Shneerson and W Moritz: J.Phys.: Condens. Matter 13, 10689 (2001).17）D. K. Saldin and V. L. Shneerson: J. Phys.: Condens. Matter 20,304208 (2008).18）V. Elser: Acta Crystallogr. A 59, 201 (2003).19）M. Bjorck, C. M. Schleputz, S. A. Pauli, D. Martoccia, R.Herger and P. R. Willmott: J. Phys.: Condens. Matter 20,445006 (2008).20）V. Elser: J. Phys. A: Math. Gen. 36, 2995 (2003).21）C. M. Schleputz, M. Bjorck, E. Koller, S. A. Pauli, D. Martoccia,O. Fischer and P. R. Willmott: Phys. Rev. B 81, 174520 (2010).22）S. A. Pauli, S. J. Leake, B. Delley, M. Bjorck, C. W. Schneider,C. M. Schleputz, D. Martoccia, S. Paetel, J. Mannhart and P. R.Willmott: Phys. Rev. Lett. 106, 036101 (2011).23）M. L. Reinle-Schmitt, C. Cancellieri, D. Li, D. Fontaine, M. Medarde,E. Pomjakushina, C. W. Schneider, S. Gariglio, Ph. Ghosez, J. -M.Triscone and P. R. Willmott: Nature Comm. 3, 932 (2012).24）Y. Yacoby, R. Pindak, R. MacHarrie, L. Pfeiffer, L. Berman andR. Clarke: J. Phys.: Condens. Matter 12, 3929 (2000).25）Y. Yacoby, M. Sowwan, E. Stern, J. O. Cross, D. Brewe, R. Pindak,J. Pitney, E. M. Dufresne and R. Clarke: Nature Mater. 1, 99(2002).26）M. Sowwan, Y. Yacoby, J. Pitney, R. MacHarrie, M. Hong, J.Cross, D. A. Walko, R. Clarke, R. Pindak and E. A. Stern:Phys. Rev. B 66, 205311 (2002).27）D. D. Fong, C. Cionca, Y. Yacoby, G. B. Stephenson, J. A. Eastman,P. H. Fuoss, S. K. Streiffer, Carol Thompson, R. Clarke, R.Pindak and E. A. Stern: Phys. Rev. B 71, 144112 (2005).28）D. P. Kumah, S. Shusterman, Y. Paltiel, Y. Yacoby and R.Clarke: Nature Nanotech. 4, 835 (2009).268日本結晶学会誌第56巻第4号（2014）