Methodology for determining surface structure changes using a single-shot reflection high energy electron diffraction

使用单次反射高能电子衍射确定表面结构变化的方法

• 批准号: 18K03483
• 负责人: 川村 隆明
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Tokyo Denki University (2021-2022)The University of Tokyo (2018-2020)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K03483/
• 关键词: 反射高速電子回折; 単ショット電子回折; 表面水素原子配列; 位相回復法; 動的過程; 単ショット反射電子回折; 水素位置敏感条件; 高精度表面構造解析; 反射電子回折; 超短時間反射電子回折; 表面原子配列変化; 単ショット

単ショットの反射電子回折(RHEED) 強度分布から表面原子配列を決める方法論の開発を目的とする本研究では、単ショットRHEED強度分布データ取得前後の表面原子配列を高精度に決定しておくことを前提としている。このため、２つのプロジェクト、1)単ショットのRHEED強度分布から表面原子配列変化を決める方法論の開発と、2)それに必要となる静的結晶表面の高精度原子配列解析法の開発を設定し、並行して研究を進めてきた。1)については、昨年度までに開発した方法の改良に加え、単ショット強度分布取得前後の静的結晶表面の高精度原子配列解析で得られる、２つ以上の位相情報を利用すると、単ショット強度分布からの位相情報が回復でき、表面原子配列を決定できることを明らかにした。また昨年度から継続して、注目する原子位置に敏感な条件を利用する新たな方法論について検討した。2)については、静的な表面について高精度に原子配列決定を可能とする条件の検討を行い、原子配列に敏感な条件を利用すること、またこの条件は注目する原子配列ごとに決めることが有効であることを明らかにした。具体的には、前年度から継続して、これまで困難とされてきたパラジウムPd(100)表面上の水素(H)位置に敏感な条件を見出した。また、より大きな分子の吸着系として、Ni(111)表面上のアセチレン（C2H2）中の水素（H）位置についても敏感な条件を見出した。これは今後、アセチレン以外の、水素を構成原子として含む分子が表面吸着した場合に、その分子中の水素の位置決定に役立つものであり、多くの応用が期待される。研究成果に関して、学術雑誌に論文2件、国内での国際会議で講演１件、国内学会で講演1件を発表した。

在这项研究中，旨在开发一种从单次背散射电子衍射（RHEED）强度分布确定表面原子排列的方法，我们的目标是在获取单次背散射电子衍射（RHEED）强度分布数据之前和之后高精度地确定表面原子排列这是一个前提。为此，我们设立了两个项目：1）开发一种根据单次发射的RHEED强度分布确定表面原子排列变化的方法，2）开发静态静态原子排列的高精度原子排列分析方法。晶体表面，这是必要的，我们一直在并行进行研究。关于1），除了改进去年开发的方法外，通过使用在获得单次强度分布之前和之后对静态晶体表面进行高精度原子排列分析而获得的两个或多个相位信息，可以研究表明，可以恢复分布中的相位信息并确定表面原子排列。继去年之后，我们还考虑了一种新的方法，该方法利用对感兴趣的原子位置敏感的条件。关于2)，我们将研究能够在静态表面上进行高精度原子排列确定的条件，并使用对原子排列敏感的条件，并且可以对每个感兴趣的原子排列确定这些条件，并证明是有效的。具体而言，继去年之后，我们发现了对钯Pd(100)表面的氢(H)位置敏感的条件，而此前这一直被认为是困难的。我们还发现 Ni(111) 表面乙炔 (C2H2) 中氢 (H) 位置的敏感条件作为较大分子的吸附系统。今后，该方法将有助于确定乙炔以外的以氢为构成原子的分子吸附在表面时氢的位置，预计会有许多应用。我们的研究成果在学术期刊上发表了两篇论文，在日本国际会议上发表了一篇报告，在国内学术会议上发表了一篇报告。

项目成果

RHEEDによるPd(100)表面の水素位置決定

RHEED测定Pd(100)表面氢位置

• 发表时间: 2020
• 作者: 川村隆明;深谷有喜;福谷克之
• 通讯作者: 福谷克之

Finding RHEED conditions sensitive to hydrogen position on Pd(100)

寻找对 Pd(100) 上氢位置敏感的 RHEED 条件

• DOI: 10.1016/j.susc.2022.122098
• 发表时间: 2022
• 期刊: Surface Science
• 影响因子: 1.9
• 作者: Kawamura T.;Fukaya Y.;Fukutani K.
• 通讯作者: Fukutani K.

金属表面上の水素位置に敏感なRHEED回折条件

RHEED 衍射条件对金属表面上的氢位置敏感

• 发表时间: 2021
• 作者: 川村隆明;深谷有喜;福谷克之
• 通讯作者: 福谷克之

Changes of RHEED intensity with hydrogen position on metal surface

RHEED强度随金属表面氢位置的变化

• DOI: 10.1016/j.susc.2019.05.005
• 发表时间: 2019
• 期刊: Surface Science
• 影响因子: 1.9
• 作者: Yukiya Hakuta;Hiroshi Takashima;and Masaki Takesada;越原健太・松原輝王・湯浅一哉;T.Kawamura and K.Fukutani
• 通讯作者: T.Kawamura and K.Fukutani

RHEEDによる2x2-C2H2 -Ni(111)の構造決定精度

RHEED 2x2-C2H2 -Ni(111)结构测定精度

• 发表时间: 2023
• 作者: 川村隆明;小倉正平;深谷有喜;福谷克之
• 通讯作者: 福谷克之