2024/04/01 更新

写真a

フクダ ツネオ
福田 常男
FUKUDA Tsuneo
担当
大学院工学研究科 電子物理系専攻 准教授
工学部 電子物理工学科
職名
准教授
所属
工学研究院
所属キャンパス
杉本キャンパス

担当・職階

  • 大学院工学研究科 電子物理系専攻 

    准教授  2022年04月 - 継続中

  • 工学部 電子物理工学科 

    准教授  2022年04月 - 継続中

取得学位

  • 工学博士 ( 東京大学 )

研究分野

  • ナノテク・材料 / 薄膜、表面界面物性

研究キーワード

  • 表面科学

研究概要

  • 半導体の表面構造と電子状態を制御し、新奇な機能を有した電子デバイスを提案する。 特に超高真空走査型トンネル顕微鏡を利用して原子レベルでのミクロな観点から研究を行っている。

研究歴

  • 表面構造制御とデバイス応用の研究

    表面、制御、機能デバイス  個人研究

    1990年04月 - 継続中 

所属学協会

  • 応用物理学会

      国内

  • 表面真空学会

      国内

  • 日本物理学会

      国内

職務経歴(学外)

  • 日本電信電話(株)   -

    1990年 - 2001年

学歴

  • 東京大学   工学系研究科   物理工学専攻     卒業・修了

    - 1990年

  • 東京理科大学   理学部   応用物理学科     卒業・修了

    - 1984年

論文

  • STM observation of the initial Ag overlayer formation on the Ni(110) surface

    Mizuhara Aoi, Fukuda Tsuneo, Umezawa Kenji

    Abstract book of Annual Meeting of the Japan Society of Vacuum and Surface Science   2023 ( 0 )   1P22   2023年

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    <p>Alloys between different kind of metals on surfaces often exhibit novel structures comparing to those in the bulk. For example, Ni and Au do not form alloys in the bulk form, but Au adsorbed on the topmost surface layer of Ni is known to induce surface two-dimensional alloying by replacing some of the Ni atoms on the surface with Au [1]. Since ultrathin films on metal surfaces will a unique structure, it will have high expectations for the discovery of a novel growth modes from the conventional thin film growth modes (FM, VW, SK) and for the development of new functionalities.</p><p></p><p>It is known that Ni-Ag, like Ni-Au, does not mix atoms in bulk form, and that Ag thin films on a Ni(111) surface grow in layer-by-layer and form a moire pattern due to the lattice mismatch [2], and that Ag(111) is formed on a Ni(100) surface has been confirmed in our laboratory. Although there have been many studies on metal heteroepitaxial growth by STM since the 1990s, there have been few observations of thin films of fcc metals at the atomic level, and the growth pattern of thin films, including interdiffusion and alloy formation, has not been clearly established at present. In this study, we studied the Ag-induced surface structures on the Ni(110) surface (Ni(110)-Ag) that has not been observed by ultra-high vacuum scanning tunneling microscopy (UHV-STM) and low-energy electron diffraction (LEED), depending on the growth and annealing conditions.</p><p></p><p>UHV-STM observation of the Ag-deposited surface on Ni(110) substrates at room temperature showed that Ag did not alloy with the substrate Ni atoms, but formed a reticulate structure. When deposited at 200°C, the reticular structure was aligned to form a stripe structure along the [001] direction. A 10×10 nm<sup>2</sup> STM image (Fig. 1) of the RT deposition shows that three regions coexist. Region A is a bright region with a periodic protrusion in the [001] direction, which corresponds to the substrate atomic rows. Therefore, Ag atoms are considered to grow epitaxially in the [11-0] direction to form bright bands in the [001] direction. They occasionally form wavy structures with a 3× periodicity in the [11-0] direction. Region B is noisy, where Ag atoms do not match the periodicity of the substrate in the [11-0] row and they are considered to fluctuate in the row. Region C is a trough structure with a depression of about 120 pm and is considered to be a region where no Ag atoms exist.</p><p></p><p>LEED observation showed one-tenth of the satellites spots near integer-order spots of the Ni(110) 1×1 structure in the [11-0] direction, indicating that epitaxially grown Ag atoms have a super structure along the [11-0] row.</p><p></p><p>References</p><p>[1] L. Pleth Nielsen <i>et al.</i>, Phys. Rev. Lett. 74, 1159 (1995).</p><p>[2] S. Nakanishi <i>et al.</i>, Phys. Rev. B 62, 13136 (2000).</p>

    DOI: 10.14886/jvss.2023.0_1p22

  • Effects of hydrogen and SiO<inf>2</inf>buffer layer insertion on electrical properties of low-resistive indium tin oxide films formed on polyethylene naphthalate films

    Fukuda T.

    Japanese Journal of Applied Physics   61 ( 10 )   2022年10月( ISSN:00214922

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  • Erratum: First-principles Study of Si-embedded Ni(100) Surfaces (e-Journal of Surf. Sci. Nanotechnol. (2021) 19 (112-118)DOI: 10.1380/ejssnt.2021.112)

    Fukuda T.

    e-Journal of Surface Science and Nanotechnology   20 ( 1 )   58 - 58   2022年02月

  • First-principles Study of Si-embedded Ni(100) Surfaces

    Fukuda Tsuneo, Kishida Ippei

    e-Journal of Surface Science and Nanotechnology   19 ( 0 )   112 - 118   2021年11月

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    <p>First-principles total-energy calculations were applied to 0 to 1 ML of silicon-embedded Ni(100) surfaces in the outmost layer within a 2 × 4 unit cell. Up to a half monolayer of embedded silicon, the surface energy decreased monotonically with increasing the number of embedded silicon, and the lowest energy structure was a √2 × √2-R45° [or c(2 × 2)] structure with diagonally aligned embedded silicon of 0.5 ML. Beyond the half monolayer, the surface energy increased with increasing the number of embedded silicon. The energy of the silicon-embedded structure in the outmost layer of the Ni(100) surface was compared with silicon embedded in the second layer and silicon adsorbed on the Ni(100) surface. Both configurations gave higher energies, which shows the robustness of the √2 × √2-R45° structure on the Ni(100) surface. The present results are in perfect agreement with our recent report [T. Fukuda <i>et al.</i>, Jpn. J. Appl. Phys. <b>59</b>, 065501 (2020)].</p>

    DOI: 10.1380/ejssnt.2021.112

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  • after coronaの学術講演会は…

    福田 常男

    表面と真空   64 ( 8 )   351 - 351   2021年08月( ISSN:24335835

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  • Total reflection X-ray fluorescence analysis with a glass substrate treated with a He atmospheric pressure plasma jet

    Tsuji K.

    Journal of Analytical Atomic Spectrometry   36 ( 9 )   1873 - 1878   2021年( ISSN:0267-9477

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1039/d1ja00164g

  • Formation of two-dimensional silicide on Ni(100) surface

    Fukuda T.

    Japanese Journal of Applied Physics   59 ( 6 )   2020年06月( ISSN:00214922

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  • 低・中真空領域における排気方程式の検証

    横川 敬一, 瀬戸 泰平, 福田 常男

    表面と真空   61 ( 5 )   292 - 295   2018年05月( ISSN:24335835

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    <p>We studied a pumpdown curve in the low and medium vacuum regimes for a conductance-limited pumping. Senda [H. Senda, SEI Technical Review <b>176</b>, 1 (2010).] predicted that the exponential decrease of the chamber pressure, followed by the reciprocal behavior with time near the lower limit of the viscous flow. He proposed a pressure boundary between the exponential decrease and the reciprocal decrease as a "Bifurcation pressure". We experimentally found bifurcation pressures and they quantitatively compered with the theoretical estimation. The result of our experiment agreed fairly well with values that had been obtained by the theoretical calculation.</p>

    DOI: 10.1380/vss.61.292

    CiNii Article

  • First-Principles Study of Silicon-Embedded Ni(110) 査読

    Fukuda T., Kishida I.

    E-JOURNAL OF SURFACE SCIENCE AND NANOTECHNOLOGY   15   96 - 101   2017年10月( ISSN:1348-0391

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:共著  

    DOI: 10.1380/ejssnt.2017.96

  • Initial surface silicidation on Ni(110) 査読

    T. Fukuda, I. Kishida, K. Umezawa

    Surface Science   659   1 - 4   2017年05月( ISSN:0039-6028

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Initial silicide formation on a Ni(110) surface was studied by scanning tunneling microscopy (STM) in an ultrahigh vacuum. Less than 0.5 ML of Si deposition initiated a Si-Ni mixed layer by displacing substrate Ni, and dark sites were formed in the STM images. A 0.5 ML-Si deposited surface showed that Si and Ni were alternately aligned in a close-packed [11¯0] row whereas Si pairs aligned along the [001] direction forming p(1×2), obliquely aligned forming c(2×2), or even straightly-and-obliquely aligned forming c(4×2) superstructures. A first-principles total energy calculation showed that the p(1×2) and c(4×2) structures had almost the same energy while the c(2×2) structure gave 13 meV/1×1 higher energy. Because a Si-Si bond in the close-packed [11¯0] row is energetically unfavorable, Si deposition of more than 0.5 ML did not further replace the substrate Ni, but silicide islands were nucleated along with a trench structure.

    DOI: 10.1016/j.susc.2017.01.003

  • Ni(110)面上のCu-Ni合金の構造相関 査読

    齋藤 猛流, 福田 常男

    公益社団法人 日本表面科学会 表面科学学術講演会要旨集   37 ( 0 )   2017年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    CuとNiはバルクで全率固溶体を作るが、混合エネルギーが正であるため、相分離することが予想されている。<br> 本発表では、Ni(110)表面上にCu-Niの2次元合金を作製し、STMで構造相関を測定したところ、[1 -1 0]方向にのみ正の相関があることを見出し、Ising模型と比較することによって相互作用エネルギーを導出した。

    DOI: 10.14886/sssj2008.37.0_124

    CiNii Article

  • 低・中真空領域での排気方程式の検討 査読

    横川 敬一, 瀬戸 康平, 福田 常男

    公益社団法人 日本表面科学会 表面科学学術講演会要旨集   37 ( 0 )   2017年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    通常、排気方程式は一定の実効排気速度を仮定して計算されるが、粘性流領域ではコンダクタンスが配管出入り口の平均圧力に比例するため、真空容器と真空ポンプとの間のコンダクタンスが小さい場合 、容器内の圧力は指数関数的には変化せず、ある圧力から時間の逆数で圧力が低下する領域がある。配管のコンダクタンスの圧力依存性を含んだ排気方程式の解析解と実験で得られた排気曲線を比較した結果、比較的良い一致を示した。

    DOI: 10.14886/sssj2008.37.0_266

    CiNii Article

  • 低・中真空領域での排気方程式の検討 査読

    横川 敬一, 瀬戸 康平, 福田 常男

    表面科学学術講演会要旨集   37 ( 0 )   266   2017年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    通常、排気方程式は一定の実効排気速度を仮定して計算されるが、粘性流領域ではコンダクタンスが配管出入り口の平均圧力に比例するため、真空容器と真空ポンプとの間のコンダクタンスが小さい場合 、容器内の圧力は指数関数的には変化せず、ある圧力から時間の逆数で圧力が低下する領域がある。配管のコンダクタンスの圧力依存性を含んだ排気方程式の解析解と実験で得られた排気曲線を比較した結果、比較的良い一致を示した。

    DOI: 10.14886/sssj2008.37.0_266

    CiNii Article

  • Ni(110)面上のCu-Ni合金の構造相関 査読

    齋藤 猛流, 福田 常男

    表面科学学術講演会要旨集   37 ( 0 )   124   2017年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    CuとNiはバルクで全率固溶体を作るが、混合エネルギーが正であるため、相分離することが予想されている。<br> 本発表では、Ni(110)表面上にCu-Niの2次元合金を作製し、STMで構造相関を測定したところ、[1 -1 0]方向にのみ正の相関があることを見出し、Ising模型と比較することによって相互作用エネルギーを導出した。

    DOI: 10.14886/sssj2008.37.0_124

    CiNii Article

  • First-Principles Study of Silicon-Embedded Ni(110)

    Fukuda T., Kishida I.

    e-Journal of Surface Science and Nanotechnology   15 ( 0 )   96 - 101   2017年( ISSN:1348-0391

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    <p>First-principles total energy calculations were performed to investigate stable atomic structures for the displacive adsorption of silicon on the Ni(110) surface. Gibbs free energies were compared for 0-4 silicon atoms embedded into the top layer in a 2×2 unit for the Ni(110) surface. When a half monolayer of Si was embedded, the p(1×2) structure had the lowest energy, and the c(2×2) structure had only 13 meV/1×1 higher energy than the p(1×2) structure. By extending to a 4×2 unit, the c(4×2) structures had almost the same energy with the p(1×2) structure. Alternating Si-Ni chains along the close-packed [1-10] row play an essential role to stabilize these structures. Si and Ni are alternatively aligned in separate [1-10] rows forming a p(2×1) structure, which had 276 meV/1 1 higher energy than the p(1×2) structure. For the p(2×1) structure, unique one-dimensional electronic bands derived by the Si-3<i>s</i> states were formed along the [1-10] direction. [DOI: 10.1380/ejssnt.2017.96]</p>

    DOI: 10.1380/ejssnt.2017.96

    CiNii Article

  • Ni表面のシリサイド形成初期過程のSTM観察 査読

    福田 常男, 岸田 逸平, 梅澤 憲司

    公益社団法人 日本表面科学会 表面科学学術講演会要旨集   36 ( 0 )   2016年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Ni(111)、(100)、(110)表面でのSi吸着後形成されるシリサイド構造を超高真空下でSTM観察を行った。Ni(111)表面では、Siが1/3ML吸着したroot-3構造が安定構造であり、Ni(100)表面では1/2MLのroot-2構造、Ni(110)表面では1/2MLのp(1x2)、c(2x2)、c(4x2)構造が共存することが分かった。

    DOI: 10.14886/sssj2008.36.0_411

    CiNii Article

  • RFマグネトロンスパッタリング法によるプラスチック基板へのITOの製膜 査読

    鎌田 裕也, 前田 拓也, 福田 常男

    公益社団法人 日本表面科学会 表面科学学術講演会要旨集   36 ( 0 )   2016年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    フレキシブルエレクトロニクスに向けてプラスチック基板への電極材料の製膜は重要な要素技術である。本発表では、PEN(=Polyethylene naphthalate)基板上へのITO薄膜の製膜条件を最適化し、膜厚100 nmで<10<sup>-3</sup> Ohm cmの低抵抗ITO薄膜を形成できたので報告する。

    DOI: 10.14886/sssj2008.36.0_132

    CiNii Article

  • RFマグネトロンスパッタリング法によるプラスチック基板へのITOの製膜 査読

    鎌田 裕也, 前田 拓也, 福田 常男

    表面科学学術講演会要旨集   36 ( 0 )   132   2016年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    フレキシブルエレクトロニクスに向けてプラスチック基板への電極材料の製膜は重要な要素技術である。本発表では、PEN(=Polyethylene naphthalate)基板上へのITO薄膜の製膜条件を最適化し、膜厚100 nmで<10<sup>-3</sup> Ohm cmの低抵抗ITO薄膜を形成できたので報告する。

    DOI: 10.14886/sssj2008.36.0_132

    CiNii Article

  • Ni表面のシリサイド形成初期過程のSTM観察 査読

    福田 常男, 岸田 逸平, 梅澤 憲司

    表面科学学術講演会要旨集   36 ( 0 )   411   2016年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Ni(111)、(100)、(110)表面でのSi吸着後形成されるシリサイド構造を超高真空下でSTM観察を行った。Ni(111)表面では、Siが1/3ML吸着したroot-3構造が安定構造であり、Ni(100)表面では1/2MLのroot-2構造、Ni(110)表面では1/2MLのp(1x2)、c(2x2)、c(4x2)構造が共存することが分かった。

    DOI: 10.14886/sssj2008.36.0_411

    CiNii Article

  • 文献探訪 Book Review : 山本義隆『世界の見方の転換1、2、3』みすず書房、2014年、ISBN978-4-622-07804-3, 07805-0, 07806-7 査読

    福田 常男

    大阪市立大学 大阪市立大学大学教育   13 ( 1 )   71 - 72   2015年10月( ISSN:13492152

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:単著  

    DOI: 10.24544/ocu.20171218-067

    CiNii Article

  • 低真空・中真空技術の基礎と応用 査読

    福田 常男

    The Vacuum Society of Japan Journal of the Vacuum Society of Japan   58 ( 9 )   325 - 329   2015年( ISSN:1882-2398

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:単著  

      Fundamental aspects for low- and medium-vacuum regions are described. Some long-standing problems, such as slip flow, pumpdown curve for viscous flow region, and vacuum drying are presented. The importance of slip velocity at a pipe wall for the Knudsen number between 0.01 and 0.1 is enlightened. A numerical result for a pumpdown curve with a pressure dependent conductance in the viscous flow regime was presented with an emphasis on a <i>t</i><sup>−1</sup> pressure decrease. In addition, vacuum drying process is modeled with a water containing capillary and pressure dependent mass flow is discussed.<br>

    DOI: 10.3131/jvsj2.58.325

    CiNii Article

  • Stranski–Krastanow growth of copper overlayers on the Ni(110) surface 査読

    -

    Surface Science   606   1221 - 1226   2012年09月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:共著  

  • Stranski–Krastanow growth of copper overlayers on the Ni(110) surface 査読

    Surface Science   606   1221 - 1226   2012年09月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Stranski-Krastanow growth of copper overlayers on the Ni(110) surface 査読

    Fukuda T., Umezawa K., Nakayama H.

    SURFACE SCIENCE   606 ( 15-16 )   1221 - 1226   2012年08月( ISSN:0039-6028

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.susc.2012.03.024

  • Stranski–Krastanow growth of copper overlayers on the Ni(110) surface 査読

    Fukuda T, Umezawa K, Nakayama H

    Surface Science   606 ( 15-16 )   1221 - 1226   2012年08月( ISSN:0039-6028

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.susc.2012.03.024

  • Ni(111)表面上のSiの成長初期過程 査読

    高見 祐太, 福田 常男, 中山 弘

    公益社団法人 日本表面科学会 表面科学学術講演会要旨集   30 ( 0 )   188 - 188   2010年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    半導体上の金属吸着の研究例は非常に多いが、金属上の半導体や絶縁体形成初期に関する研究は多くはない。本研究では、ニッケル(111)表面に、典型的な半導体であるシリコンを吸着させたときの初期吸着挙動を超高真空STMを用いて調べた。室温吸着したシリコンは表面原子とは反応せず、孤立して、もしくはデンドリマー状に集合し、特定の超構造をとらないことが分かった。

    DOI: 10.14886/sssj2008.30.0.188.0

    CiNii Article

  • Ni(111)表面上のSiの成長初期過程 査読

    高見 祐太, 福田 常男, 中山 弘

    表面科学学術講演会要旨集   30 ( 0 )   188 - 188   2010年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    半導体上の金属吸着の研究例は非常に多いが、金属上の半導体や絶縁体形成初期に関する研究は多くはない。本研究では、ニッケル(111)表面に、典型的な半導体であるシリコンを吸着させたときの初期吸着挙動を超高真空STMを用いて調べた。室温吸着したシリコンは表面原子とは反応せず、孤立して、もしくはデンドリマー状に集合し、特定の超構造をとらないことが分かった。

    DOI: 10.14886/sssj2008.30.0.188.0

    CiNii Article

  • First principles study of Cu-embedded Ni(110) surfaces

    -

    e-Journal of Surface Science and Nanotechnology   7   681 - 687   2009年11月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • First principles study of Cu-embedded Ni(110) surfaces 査読

    福田 常男

    e-Journal of Surface Science and Nanotechnology   7   681 - 687   2009年11月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:単著  

  • First Principles Study of Cu-Embedded Ni(110) Surfaces

    Fukuda T., Nakayama H., Kishida I., Umezawa K.

    e-Journal of Surface Science and Nanotechnology   7 ( 0 )   681 - 687   2009年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The atomic geometries and electronic band structures of Cu-embedded Ni(110) surfaces were studied theoretically. First principles calculation with spin-resolved local density functional theory was applied to the Ni(110) surface, and one to four Cu-embedded Ni(110) surfaces in the 2&times;2 surface unit cell. The optimized structures for the Ni(110) surface showed that interlayer spacing between the first and the second layer shrunk 11.1% of the bulk distance, but the second and third layer spacing expanded by 2.9% in agreement with previous studies. For the Cu-embedded surfaces, embedded Cu atoms are 11-14 pm higher than the top Ni atoms, which is about four times larger than the difference of the atomic radii. The detailed band structures and corresponding local density of states (LDOS) were calculated. At the embedded Cu atom sites, the surface LDOS near the Fermi level was reduced in agreement with previous scanning tunneling microscopy observation. In addition, by increasing the number of Cu atoms in the top layer, magnetic moments were decreased near the surface regions. [DOI: 10.1380/ejssnt.2009.681]

    DOI: 10.1380/ejssnt.2009.681

    CiNii Article

  • Mixed layer formation on the copper-deposited Ni(110) surface 査読

    Fukuda T., Iwamoto K., Nakayama H., Umezawa K.

    PHYSICAL REVIEW B   78 ( 19 )   2008年11月( ISSN:1098-0121

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1103/PhysRevB.78.195422

  • Mixed layer formation on the copper-deposited Ni(110) surface 査読

    T. Fukuda, K. Iwamoto, H. Nakayama, K. Umezawa

    PHYSICAL REVIEW B   78 ( 19 )   2008年11月( ISSN:1098-0121

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We studied initial Cu overlayer formation on the Ni(110) surface by scanning tunneling microscopy (STM) in an ultrahigh vacuum. Initially, deposited Cu displaces the top Ni layer, forming two-dimensional Cu-Ni alloy on the substrate. The Cu atom embedded into the top layer was depressed in the STM image. The depression due to the lack of Ni 3d-derived surface local density of states was confirmed by the first-principles calculation. Ni atoms squeezed out from the top substrate layer agglomerated in the anisotropic Ni island along the close-packed (1 (1) over bar0) direction. Further Cu deposition resulted in a Cu-Ni mixed island. Quantitative measurement of the Cu fraction on the substrate showed that 0.71 +/- 0.04 of deposited Cu was embedded in the top Ni layer, whereas significant Cu enrichment was seen on the island.

    DOI: 10.1103/PhysRevB.78.195422

  • 第44回真空技術基礎講習会開催報告 査読

    福田 常男

    The Vacuum Society of Japan 真空   51 ( 10 )   682 - 683   2008年10月( ISSN:18822398

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:単著  

    DOI: 10.3131/jvsj2.51.682

    CiNii Article

  • Mixed layer formation of copper overlayers on Ni(110) surface 査読

    Fukuda T., Iwamoto K., Fujimoto Y., Umezawa K., Nakayama H.

    APPLIED SURFACE SCIENCE   254 ( 23 )   7693 - 7696   2008年09月( ISSN:0169-4332

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.apsusc.2008.01.143

  • Mixed layer formation of copper overlayers on Ni(110) surface 査読

    T. Fukuda, K. Iwamoto, Y. Fujimoto, K. Umezawa, H. Nakayama

    APPLIED SURFACE SCIENCE   254 ( 23 )   7693 - 7696   2008年09月( ISSN:0169-4332

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Copper overlayer formation on the Ni(1 1 0) surface was studied by scanning tunneling microscopy (STM) in an ultrahigh vacuum. Atom-resolved STM images showed that initially deposited Cu is replaced with surface Ni atoms forming atom-size depressions on the Ni(1 1 0) terraces and a Ni-rich quasi-one-dimensional island along the [1 (1) over bar 0] direction. Further Cu deposition yields a mosaic structure on the islands, indicating Cu/Ni mixed layer formation. From the quantitative measurement of the Cu/Ni ratio on the substrate and the islands, impinging Cu will be replaced with surface Ni whereas expelled Ni and directly impinging Cu to the island form the mixed island. The number of Cu atoms in the islands, however, more than the directly impinging Cu, indicate significant Cu/Ni replacement at the periphery of the island. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.apsusc.2008.01.143

  • 24aTD-8 Ni(110)表面上のCuの成長と原子混合(表面界面ダイナミクス,表面界面構造,領域9,表面・界面,結晶成長) 査読

    福田 常男, 岩元 央一, 梅澤 憲司, 中山 弘

    一般社団法人日本物理学会 日本物理学会講演概要集   63 ( 1 )   2008年02月( ISSN:13428349

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    CiNii Article

  • 24aTD-8 Ni(110)表面上のCuの成長と原子混合(表面界面ダイナミクス,表面界面構造,領域9,表面・界面,結晶成長) 査読

    福田 常男, 岩元 央一, 梅澤 憲司, 中山 弘

    一般社団法人日本物理学会 日本物理学会講演概要集   63 ( 1 )   2008年02月( ISSN:1342-8349

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • 24aTD-8 Ni(110)表面上のCuの成長と原子混合(表面界面ダイナミクス,表面界面構造,領域9,表面・界面,結晶成長) 査読

    福田 常男, 岩元 央一, 梅澤 憲司, 中山 弘

    一般社団法人日本物理学会 日本物理学会講演概要集   63 ( 1 )   2008年02月( ISSN:1342-8349

     詳細を見る

    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • 24aTD-8 Ni(110)表面上のCuの成長と原子混合(表面界面ダイナミクス,表面界面構造,領域9,表面・界面,結晶成長) 査読

    福田 常男, 岩元 央一, 梅澤 憲司, 中山 弘

    一般社団法人 日本物理学会 日本物理学会講演概要集   63 ( 0 )   2008年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.63.1.4.0_872_4

    CiNii Article

  • 第44回真空技術基礎講習会開催報告

    福田 常男

    Journal of the Vacuum Society of Japan   51 ( 10 )   682 - 683   2008年( ISSN:18822398

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.3131/jvsj2.51.682

    CiNii Article

  • Scanning tunneling microscopy study on initial stage of atomic hydrogen adsorption on the Si(111) 7 x 7 surface 査読

    Fukuda T., Nakatani J., Nakayama H.

    SURFACE SCIENCE   600 ( 12 )   2443 - 2448   2006年06月( ISSN:0039-6028

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.susc.2006.03.035

  • Scanning tunneling microscopy study on initial stage of atomic hydrogen adsorption on the Si(111) 7 x 7 surface 査読

    T. Fukuda, J. Nakatani, H. Nakayama

    SURFACE SCIENCE   600 ( 12 )   2443 - 2448   2006年06月( ISSN:0039-6028

     詳細を見る

    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Initial hydrogen adsorption on the Si(111) 7 x 7 surface was studied by scanning tunneling microscopy (STM) in an ultrahigh vacuum. Room temperature adsorbed hydrogen on the adatom in the 7 x 7 reconstruction led to depression of adatoms in the STM images. The hydrogen uptake curve at the adatom site as a function of hydrogen exposure time was well represented by Langmuir adsorption. No preferential adsorption was seen among four inequivalent adatoms in the 7 x 7 reconstruction. Adsorption of the adjacent center and corner adatoms respectively showed similar to 10% higher adsorption. Even though the number of reacted adatoms in the half unit of the 7 x 7 reconstruction was statistically random, the number of reacted adatoms in the nearest neighbor half unit was enhanced as the number of reacted sites increased in the half unit. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.susc.2006.03.035

  • Si(111)7×7表面上でのアクティブからパッシブ酸化への遷移 査読

    鈴木 佳一, 福田 常男, 中山 弘

    The Vacuum Society of Japan 真空 = JOURNAL OF THE VACUUM SOCIETY OF JAPAN   48 ( 5 )   350 - 352   2005年05月( ISSN:05598516

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We performed in situ scanning tunneling microscopy observation of oxygen reaction on the Si(111)7×7 surface at high temperatures. In spite of passive oxidation regime, we found that voids having the depth just one bilayer were formed at the initial stage of reaction. We found that the number density of the void was well represented by power laws. We applied the two-dimensional nucleation theory to this void formation and found that the critical nuclei were <i>i</i> = 1.46(647 K) and <i>i</i> = 14.7(751 K). We found the transition from active to passive oxidation with constant substrate temperature and oxygen exposure rate. The transition was quantitatively reproduced by the numerical simulations.

    DOI: 10.3131/jvsj.48.350

    CiNii Article

    J-GLOBAL

  • Si(111)7×7表面上でのアクティブからパッシブ酸化への遷移

    鈴木 佳一, 福田 常男, 中山 弘

    真空   48 ( 5 )   350 - 352   2005年( ISSN:05598516

     詳細を見る

    We performed in situ scanning tunneling microscopy observation of oxygen reaction on the Si(111)7×7 surface at high temperatures. In spite of passive oxidation regime, we found that voids having the depth just one bilayer were formed at the initial stage of reaction. We found that the number density of the void was well represented by power laws. We applied the two-dimensional nucleation theory to this void formation and found that the critical nuclei were <i>i</i> = 1.46(647 K) and <i>i</i> = 14.7(751 K). We found the transition from active to passive oxidation with constant substrate temperature and oxygen exposure rate. The transition was quantitatively reproduced by the numerical simulations.

    DOI: 10.3131/jvsj.48.350

    CiNii Article

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書籍等出版物

  • 最新実用真空技術総覧

    最新実用真空技術総覧編集委員会(編)( 担当: 共著)

    株式会社 エヌ・ティ・エス  2019年02月 

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    総ページ数:1084   担当ページ:37-80, 466-473  

  • 真空科学ハンドブック

    荒川一郎ほか( 担当: 分担執筆)

    コロナ社  2017年03月 

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    総ページ数:800   担当ページ:20  

  • 「わかりやすい真空技術(第3版)」

    (真空技術基礎講習会運営委員会)( 担当: 共著)

    日刊工業新聞社  2010年05月  ( ISBN:9784526064258

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    著書種別:学術書  

MISC(その他記事)

  • 低真空・中真空技術の基礎と応用

    -

    真空   58 ( 9 )   325 - 329   2015年09月( ISSN:18822398

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    掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)   共著区分:単著  

講演・口頭発表等

  • Silicene formation on the Ag/Ni(111) surface 国際会議

    T. Fukuda, S. Sakamoto, K. Umezawa

    ECOSS-34  2018年08月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

  • In situ observation of the indium-induced phase transition on the Si(111) surface by high-temperature STM 国際会議

    T. Fukuda, S. N. Takeda

    ICN+T2018  2018年07月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

  • Hydrogen effect of the low-resistive ITO films on plastic substrates 国際会議

    T. Fukuda, Y. Kamada, T. Maeda, and T. Shingu

    ITFPC2017  2017年10月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

  • Site Correlation of Two-dimensional Cu-Ni Alloys on Ni(110) 国際会議

    T. Fukuda, I. Kishida, and K. Umezawa

    ECOSS-33  2017年08月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

  • 2次元Cu-Ni合金の構造相関 国内会議

    福田常男,齊藤猛流

    日本物理学会第73回年次大会  2017年03月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

産学官連携可能研究(シーズ)概要

  • 真空技術と半導体薄膜成長技術

    2001-

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    共同研究の希望:民間等他機関

    交流の種別:技術相談, 受託研究, 共同研究  

    活用分野・応用方法等:表面コーティングによる保護膜形成や薄膜トランジスタ、分子線エピタキシー技術を用いた半導体デバイスなど

    中核となる知識・技術・情報等:原子レベルでの表面観察技術および結晶成長技術

    交流のコメント:表面コーティングによる高付加価値化の共同研究を希望。

    産業界で広いニーズがあると思われる真空関連の技術提供。特に半導体薄膜成長法やその評価技術についての研究開発の交流が可能である。

担当教育概要

  • 学部では「固体物理学Ⅰ・Ⅱ」の講義と「電子・物理工学実験I」のアナログ回路を担当しています。 大学院では「真空工学特論」の講義をしています。産業界で広く用いられている「真空技術」を物理学的基礎から実用レベルまで、段階を追って講義します。また、特別演習(電子物理工学Ⅱ)では、前期博士課程の学生のゼミを担当しています。

担当授業科目

  • 電子物理工学概論1

    2022年度   週間授業   大学

  • 初年次ゼミナール

    2022年度   週間授業   大学

  • 電子物理系特別演習(電子材料)

    2022年度   集中講義   大学院

  • 電子物理系特別演習第1(電子材料)

    2022年度   集中講義   大学院

  • 表面・真空工学特論

    2022年度   週間授業   大学院

  • 特別演習(物性制御工学Ⅰ)

    2022年度   集中講義   大学院

  • 電子・物理工学実験Ⅰ

    2022年度   週間授業   大学

  • 電子・物理工学関係外書講読

    2022年度   集中講義   大学

  • 固体物理学Ⅰ

    2022年度   週間授業   大学

  • 電子物理系特別研究(電子材料)

    2022年度   集中講義   大学院

  • 特別演習(電子材料2)

    2022年度   週間授業   大学院

  • 電子物理系特別演習第2(電子材料) (杉本)

    2022年度   集中講義   大学院

  • 固体物理学II

    2022年度   週間授業   大学

  • 技術と環境/杉本[全]S

    2022年度   週間授業   大学院

  • 前期特別研究(電子情報系)

    2022年度   集中講義   大学院

  • 特別演習(物性制御工学II)

    2022年度   集中講義   大学院

  • 後期特別研究(電子情報系)

    2022年度   集中講義   大学院

  • ゼミナール(電子情報系)

    2022年度   集中講義   大学院

  • 卒業研究(電子・物理工学科)

    2022年度   集中講義   大学

  • 電子・物理工学実験Ⅰ

    2021年度     大学

  • 固体物理学Ⅱ

    2021年度     大学

  • 固体物理学Ⅰ

    2021年度   週間授業   大学

  • 真空工学特論

    2020年度     大学院

  • 電子・物理工学実験Ⅰ

    2020年度     大学

  • 固体物理学Ⅱ

    2020年度     大学

  • 固体物理学Ⅰ

    2020年度     大学

  • 固体物理学Ⅱ

    2019年度     大学

  • 電子・物理工学実験Ⅰ

    2019年度     大学

  • 固体物理学Ⅰ

    2019年度     大学

  • 真空工学特論

    2018年度     大学院

  • 電子・物理工学実験Ⅰ

    2018年度     大学

  • 固体物理学Ⅰ

    2018年度     大学

  • 電子・物理工学実験Ⅰ

    2017年度     大学

  • 特別演習(電子物理工学Ⅱ)

    2017年度     大学院

  • 電子・物理工学実験Ⅱ

    2016年度     大学

  • 真空工学特論

    2016年度     大学

  • 特別演習(電子物理工学Ⅱ)

    2016年度     大学

  • 工業数学Ⅱ演習

    2015年度     大学

  • 工業数学Ⅲ演習

    2015年度     大学

  • 電子・物理工学実験Ⅱ

    2015年度     大学

  • 工業数学Ⅱ演習

    2014年度     大学

  • 工業数学Ⅲ演習

    2014年度     大学

  • 電子・物理工学実験Ⅱ

    2014年度     大学

  • 真空工学特論

    2014年度    

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社会貢献活動

  • 真空技術基礎講習会

    役割:講師, 企画, 運営参加・支援

    日本表面真空学会  真空技術基礎講習会  オンライン  2021年10月

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    対象: 研究者, 社会人・一般, 企業

    種別:講演会

    参加者数:60(人)

    真空技術の普及を図るため講習会を運営した。

  • 2021年日本表面真空学会学術講演会プログラム委員会アドバイザ

    役割:助言・指導

    日本表面真空学会  日本表面真空学会学術講演会  オンライン  2021年06月 - 2021年11月

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    対象: 研究者

    種別:講演会

    参加者数:600(人)

    学会の学術講演会のプログラム委員会アドバイザーとして講演会プログラムの助言を行った。

  • 2020年日本表面真空学会学術講演会プログラム委員長

    役割:編集, 企画, 運営参加・支援, 報告書執筆

    日本表面真空学会  2020年06月 - 2020年11月

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    対象: 研究者, 学術団体

    種別:講演会

    参加者数:450(人)

    2020年日本表面真空学会学術講演会のプログラム委員長として学会運営、プログラム編成の指揮を執った。

  • JIS原案作成委員会委員

    役割:編集, 調査担当

    日本表面真空学会  2020年03月 - 2020年11月

     詳細を見る

    対象: 社会人・一般, 学術団体

    種別:調査

    JIS規格Z8126-1の原案について調査、討議した。

  • 真空技術基礎講習会

    役割:講師, 企画, 運営参加・支援

    日本表面真空学会  真空技術基礎講習会  大阪産業技術研究所  2019年05月

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    対象: 研究者, 社会人・一般, 企業

    種別:講演会

    参加者数:60(人)

  • せいかつ講座:身近な真空技術

    役割:講師

    西宮市(宮水学園)  生活講座  ⻄宮市大学交流センター 大講義室  2019年01月

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    対象: 社会人・一般

    種別:講演会

    参加者数:130(人)

  • 真空技術基礎講習会

    役割:講師, 企画, 運営参加・支援

    日本表面真空学会  真空技術基礎講習会  大阪産業技術研究所  2018年05月

     詳細を見る

    対象: 研究者, 社会人・一般, 企業

    種別:講演会

    参加者数:60(人)

  • 真空技術基礎講習会

    役割:講師

    日本真空学会  真空技術基礎講習会  大阪産業技術研究所  2017年05月

     詳細を見る

    対象: 研究者, 社会人・一般, 企業

    種別:講演会

    参加者数:56(人)

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その他

  • 職務経歴

    2001年

      詳細を見る

    大阪市立大学 助教授