Actively controlled oxidation of Cu{001} with hyperthermal O molecular beam

超熱エネルギー酸素分子ビームによるCu表面の活性制御酸化

岡田 美智雄*; 盛谷 浩右; 後藤 征士郎*; 笠井 俊夫*; 吉越 章隆 ; 寺岡 有殿

Okada, Michio*; Moritani, Kosuke; Goto, Seishiro*; Kasai, Toshio*; Yoshigoe, Akitaka; Teraoka, Yuden

超熱エネルギーの酸素分子ビームを用いたCu(001)の酸化反応が放射光によるX線光電子分光法で研究された。酸化の効率は酸素ガスを用いた場合よりも大きい。2.3eVの酸素ビームを用いると0.5MLよりもさらに酸化は進むが、その効率は非常に小さい。そのような遅い酸化は表面と分子の衝突によって誘起される吸着機構によって起こる。その解離吸着反応の反応速度はラングミュア型吸着における一次の速度論で記述される。

The oxidation of Cu(001) with hyperthermal O molecular beams was investigated using X-ray photoemission spectroscopy in conjunction with a synchrotron light source. The efficiency of oxidation is higher than that with ambient thermal O. Further oxidation under oxygen coverage larger than 0.5 ML occurs rather inefficiently even for the 2.3 eV beam irradiation. We found such slow oxidation of Cu corresponding to the initial stage of the CuO formation can be interpreted in terms of a collision-induced-adsorption mechanism. The kinetics of the dissociative adsorption is well described using the first order kinetics in a simple Langmuir-type adsorption model.