物質の表面では何が起きているのだろう？表面と内部では何が違うんだろう？
そのような疑問に、私たちグループではHREELS（高分解能エネルギー損失分光）という装置を用いて研究を行っています。
HREELSは低速の電子線を試料に入射し、非弾性散乱された電子を分光・検出する装置です。低速の電子を用いることによって、表面での分子振動、フォノン、プラズモンや表面電子のバンド内遷移、バンド間遷移など、様々な表面状態を測定することができます。図1に単色化した電子線が試料に入射する様子を示します。

図1：HREELSの装置概観とよる電子散乱の模式図

現在H:Si(110)-(1×1)表面の表面フォノン測定を行っています。この表面は正孔の自由度が高いなどの理由からSi(111),Si(100)表面に比べて産業上注目を浴びていますが、エッチングや酸化膜の形成などの条件が明らかではありませんでした。そこで私たちはフォノン測定を通じてこれまで難しかった、化学処理による水素終端表面の作製と、その表面の性質を明らかすることを目的として研究を行っています。

図2	図3