放射光X線光電子分光を用いたTiAl表面酸化反応の研究

Study on surface oxidation reactions of TiAl by synchrotron radiation X-ray photoemission spectroscopy

橋之口 道宏*; 角本 雄一*; 戸出 真由美; 岡田 美智雄*; Harries, J.; 寺岡 有殿; 笠井 俊夫*

Hashinokuchi, Michihiro*; Sumimoto, Yuichi*; Tode, Mayumi; Okada, Michio*; Harries, J.; Teraoka, Yuden; Kasai, Toshio*

本研究では、超熱酸素分子線と放射光光電子分光を用いて、TiAl表面酸化反応を調べた。酸化の効率は、入射する酸素分子の並進エネルギーの増加に伴い減少した。また、反応により生成したAlO, TiOやTiO等の酸化物の生成比は、並進エネルギーに影響されないことが示された。これらの結果は、酸素分子が表面に分子状吸着した後に解離する前駆体を経由する過程でおもに反応が進行していることを示唆している。

The oxidation processes on a TiAl surface induced by a hyperthermal O molecular beam (HOMB) with a translational energy of 2.2 eV was studied by X-ray photoemission spectroscopy in conjunction with synchrotron radiation. At a surface temperature of 300 K, the simultaneous growth of Al and Ti oxides accompanied with the segregation of AlO near the surface was observed. The efficiency of oxidation for the HOMB incidence was smaller than that for O backfilling (25 meV). Furthermore, the chemical compositions of oxide species (AlO, TiO, TiO) on the TiAl surface were independent on the translational energy of incident O molecules. The present results suggest that the oxidation on a TiAl surface proceed via molecular adsorption as a precursor state.