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電気電子システムと表面科学

結晶と結晶の表面

結晶というと水晶や宝石などのような透明感のあるものを思い浮かべるかも知れませんが、ガラスやプラスチックなどの一部の物質を除いてほとんどの固体は結晶から出来ています。結晶の中では原子と原子の間に働く力がちょうど釣合う様に原子が秩序正しく並んでいます。表面ではこの秩序正しい配列が急に途切れてしまい、表面の原子はこれまで力を及ぼし合っていた相手の原子がいなくなってしまうために結晶の内部の原子とは違った配列をとるようになります。これが表面緩和とか表面再構成と呼ばれるものです。このように表面では原子の並び方が結晶の内部とは異なるために、表面は結晶内部とは違った電気的、磁気的な性質を持つようになります。