| ISOLDE実験セットアップのリスト | |
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| メディシス | ISOLDEから収集された医療用同位元素 |
| 508 | 固体物理学研究所 |
短寿命同位体を用いた発光チャネリング（EC -SLI ）実験は、 ISOLDE施設およびCERNに設置された常設の装置です。この実験の目的は、単結晶およびエピタキシャル薄膜におけるドーパントおよび不純物の格子位置を研究することです。この実験では、 ISOLDEオンラインビームラインからの短寿命同位体と、3つのオフラインビームラインからの長寿命同位体を使用します。[ 1 ]
背景
EC-SLI実験では、放出チャネリング（EC）法を用いて、単結晶格子中の短寿命同位体の位置を特定します。[ 2 ]放射性同位体プローブはイオン注入法を用いて結晶に導入され、陽電子検出器がその崩壊粒子を検出します。同位体から放出される粒子は、結晶中の原子の電子および核と相互作用し、結晶から出ていく際にチャネリング効果とブロッキング効果を受けます。[ 3 ]
放出される粒子の収量は、結晶軸に対する検出器の位置に依存する。したがって、電子強度を測定し、それをシミュレーション結果と比較することで、格子内の同位体の位置を特定することができる。[ 4 ]生成される放出パターンは、同位体が占める格子サイトの特性を示し、その機能特性（n型ドーピングまたはp型ドーピング）を決定する。[ 5 ]放出チャネリングの利点には、効率が約4桁向上することと、使用されるホスト原子よりも軽い元素の研究が可能になることが挙げられる。[ 6 ]
実験セットアップ
EC-SLI実験用の実験装置は、ビームチューブとコリメーションチャンバー、実験部、真空ブロックの3つのセクションからなる調整可能なフレーム構造上に組み立てられており、ISOLDE施設のGHMビームラインに設置されている。[ 7 ]
試料注入・冷却後、円筒形のチャンバー内で発光チャネリング測定が行われる。チャンバーの周囲にはフランジが挿入されており、極低温冷却器、ファラデーカップ、ビューポート、ロードロックなどの補助装置が設置されている。特殊形状のフランジには、電子検出器ケース、真空ステーションへのリンク、照明用石英ランプ、熱シールドアクチュエータのフィードスルー、ゴニオメータなどがチャンバー内の様々な箇所に設置されている。2つのコリメータがビーム輸送管に接続され、ISOLDEイオンビームを最適に輸送・集束させることができる。[ 7 ]
結果
EC-SLI実験は、様々な半導体材料中の短寿命同位体の格子位置を決定することに成功している。[ 8 ] ISOLDEにおける発光チャネリング実験の焦点は、遷移金属プローブの格子位置と、短寿命アルカリ土類金属プローブまたは長寿命プローブを用いたp型ドーピングの調査である。[ 6 ]
現在の研究目標は、発光チャネリング技術を用いてダイヤモンド中の量子色中心の特性評価を継続し、格子位置と光学特性との相関関係を明らかにすることである。[ 9 ]
外部リンク
- ISOLDE施設ウェブサイト内のEC-SLIページ
- 放出チャネリングに関する詳細情報（SSP CERN 作成）
参考文献
- ^ウルリッヒ・ワール;オーギュスティンズ、ヴァレリー。コレイア、ジョアン・ギリェルメ。コスタ、アンジェロ。デビッド・ボスン、エリック。リマ、ティアゴ。リッペルツ、ゲルジャン。リノ、ペレイラ。マヌエル、ダ・シルバ。クリティアン、テムスト。アンドレ・ヴァントンム（2017年1月10日）。「窒化物半導体におけるアクセプタドーパントの短寿命同位体（EC-SLI）による発光チャネリング」。ISOLDE および中性子飛行時間実験委員会。
- ^ Hofsäss, Hans; Lindner, Gerhard (1991-03-01). 「放出チャネリングとブロッキング」 . Physics Reports . 201 (3): 121– 183. Bibcode : 1991PhR...201..121H . doi : 10.1016/0370-1573(91)90121-2 . ISSN 0370-1573 .
- ^ Langouche, G.; Soares, JC; Stoquert, JP (1992-04-01).半導体物理学における核的手法. Elsevier. ISBN 978-0-444-59681-9。
- ^ O'Donnell, Kevin Peter; Dierolf, Volkmar (2010).希土類元素ドープIII族窒化物を用いた光電子工学およびスピントロニクス応用．応用物理学のトピックス．ドルドレヒト（オランダ），ニューヨーク，ブリストル（イギリス）：Springer（Canopus Academic Pubとの提携）．ISBN 978-90-481-2877-8。
- ^ "EC-SLI | ISOLDE" . isolde.cern . 2023年7月18日閲覧。
- ^ a b Wahl, U.; Correia, JG; Costa, A.; David-Bosne, E. (2013年12月6日). 「CERNのISOLDE施設における短寿命同位体による放出チャネリング（EC-SLI）」(PDF) .第1回国際アフリカエキゾチック核シンポジウム (IASEN 2013) 議事録.
- ^ a b Silva, MR; Wahl, U.; Correia, JG; Amorim, LM; Pereira, LMC (2013年7月18日). 「オンライン放出チャネリング実験のための多用途装置」 . Rev Sci Instrum . 84 (7): 073506–073506–8. Bibcode : 2013RScI...84g3506S . doi : 10.1063/1.4813266 . PMID 23902062 .
- ^ Wahl, U.; Correia, JG; Decoster, S.; Pereira, L.; Marques, CP; Amorim, L.; da Silva, MR 「電子放出チャネリングオンライン実験の最近の結果」（PDF） 。 2023年7月18日閲覧。
- ^ Pereira, LMC; Wahl, U.; Correia, JG; Biesmans, B.; Costa, ARG; da Silva, MR; David Bosne, E.; Lamelas, A.; Magchiels, G.; Moens, J.; Tunhuma, SM; Villarreal, R.; Vantomme, A. (2023年1月10日). 「短寿命同位体を用いた発光チャネリング（EC-SLI）と放射性トレーサーによるフォトルミネッセンスによるダイヤモンドの量子色中心の研究」(PDF) . ISOLDEおよび中性子飛行時間委員会へのIS668補遺.