중 에너지 이온 산란 분광법을 이용한 $Cu_3Au$(100) 단결정의 표면 조성 변화 측정

MEIS를 이용하여 Cu3Au(100)에서 단원자층 분해능을 얻기 위한 연구를 하였다. 우선 수소이온을 이용한 첫째층과 셋째 Au층의 분리 시도는 extremely glancing exit angle 등 극한의 산란조건에서도 성공하지 못하였다. 깊이 분해능을 정해주는 electronic 에너지 손실을 극대화기 위해 수소이온 대신 질소 이온을 사용하여 에너지 스펙트럼을 측정해 본 결과, 표면 Au 층과 표면 셋째 Au 층을 구분할 수 있었다, <110>으로 정렬된 조건에서는 셋째 층의 Au 원자들이 완전히 shadow cone 내부에 존재하여 관측되지 않지만 9.75$^{\circ}$tilt한 경우 셋째 층의 Au 원자들이 shadow cone 바깥으로 나오게 되어 첫째 층과 셋째 층이 확실히 분리되어 측정되었다. 이 연구에서 MEIS로 단원자층의 분해능을 얻는데 성공하였다. 이러한 단원자층 분해능으로 시료의 온도변화에 따른 표면 첫째 층의 Au 의 조성변화를 관찰하였고 이를 전산 모사 하였다. 이 결과 벌크 전이 온도인 39$0^{\circ}C$이하에서 표면 첫째 층 Au의 조성이 감소하는 것을 관찰하였고 이러한 감소는 45$0^{\circ}C$근처까지 계속되었으며, 다시 온도를 실온으로 낮추면 본래의 질서화된 상태로 되돌아감을 확인하였다. 그리고 이를 전산 모사 한 결과, 표면 첫째 층의 Au가 표면 둘째 층으로 이동해 감을 알 수 있었다.