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Chemical reactions induced by Ar$$^{+}$$-ion impact of titanium surfaces in CO and NO atmospheres

COおよびNO雰囲気下におけるAr$$^{+}$$イオン照射誘起表面反応

山本 博之; 馬場 祐治  ; 佐々木 貞吉

Yamamoto, Hiroyuki; Baba, Yuji; Sasaki, Teikichi

COおよびNO雰囲気下(10$$^{-3}$$Pa)でTi表面に対しAr$$^{+}$$照射を行い、照射後の表面についてXPSを用いて表面組成比および化学状態の解析を行った。この結果、NO雰囲気下でAr$$^{+}$$照射した場合には、得られた表面組成比O/TiはN/Tiの約5倍であり、酸化物(TiO$$_{2}$$)生成が窒化物(TiN)生成に対して支配的であることが明らかとなった。これは各々の化合物の生成自由エネルギーによる傾向と一致しており、NO雰囲気下における化合物生成が熱化学反応により支配されることが明らかとなった。一方CO雰囲気下では、照射後の表面組成比C/TiはO/Tiの約2倍となり、炭化物(TiC)生成が支配的となった。これは熱化学反応による傾向とは一致せず、これらの化合物生成にCOの吸着構造、あるいは照射中のC原子の表面偏析等、熱化学反応以外の効果が大きく影響することが明らかとなった。

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