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Chemical state studies Zr and Nb surfaces exposed to hydrogen ions

水素ビームを照射した材料表面の化学状態,I; イオン注入したジルコニウム及びニオブ

佐々木 貞吉; 馬場 祐治

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金属ジルコニウム及び金属ニオブ(共に99.9%以上)を8KeV水素イオンで(室温照射(10$$^{1}$$$$^{7}$$~10$$^{1}$$$$^{8}$$/cm$$^{2}$$)し、ESCAにより表面化学状態を解析した。イオン注入ジルコニウムでは、内殻軌道エネルギーが高エネルギー側へ0.6~1.4eVの化学シフトを起こし、水素化学物ZrHim(Himは注入水素)の形成を確認した。また、Zr4d-H1s結合の実測エネルギーは、計算値に比べ2.3eV小さくなったが、Eb=3.4eVに明瞭な形状の光電子ピークが現れることを見出した。さらに、ESCAスペクトルに及ぼす注入試料の焼鈍効果の研究から、熱化学合成試料ZrH$$_{1}$$$$_{.}$$$$_{6}$$$$_{4}$$に比べ、ZrHimの熱分解温度が高くなり、これが表面損そうに起因することが判った。ニオブ試料についても、ほぼ同様の知見を得た。

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分野:Materials Science, Multidisciplinary

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