Ti(0001)表面における超音速酸素分子ビーム誘起初期酸化反応

Initial oxidation of Ti(0001) surfaces induced by supersonic oxygen molecular beams

小川 修一*; 高桑 雄二*; 石塚 眞治*; 水野 善之*; 頓田 英機*; 本間 禎一*; 寺岡 有殿; 吉越 章隆 ; 盛谷 浩右; 鉢上 隼介

Ogawa, Shuichi*; Takakuwa, Yuji*; Ishizuka, Shinji*; Mizuno, Yoshiyuki*; Tonda, Hideki*; Homma, Teiichi*; Teraoka, Yuden; Yoshigoe, Akitaka; Moritani, Kosuke; Hachiue, Shunsuke

Ti(0001)表面の初期酸化過程を調べるために、SPring-8のBL23SUに設置されている表面化学実験ステーションの表面化学反応分析装置を用いて、酸素分子の初期吸着係数の並進運動エネルギー依存性を調べた。その結果、酸素分子の並進運動エネルギーが増加すると初期吸着係数は単調に低下していくことが明らかとなった。また初期吸着係数の酸素分子ビーム入射角度依存性を調べた。その結果、初期吸着係数は分子ビームの入射角度に依存せず一定であることがわかった。以上のことからTi(0001)表面への酸素分子の解離吸着過程はTrapping-mediated dissociative adsorption機構で進行すると結論される。

We investigated the correlation between initial sticking coefficient and O transitional kinetic energy to understand O adsorption processes on the Ti(0001) surface via photoemission spectroscopy for O-1s and Ti-2p core levels using the surface reaction analysis apparatus, installed at the JAERI soft X-ray beamline BL23SU in the SPring-8. We observed the decrease of initial sticking coefficient of O molecules on the Ti(0001) surface with increasing O transitional kinetic energy. We concluded that the O adsorption on the Ti(0001) surface proceeded by a trapping-mediated dissociative adsorption mechanism. The constant dependence of the initial sticking coefficient on incident angle of O beams also suggested the propriety of the trapping-mediated surface reaction mechanism.