New oriented-molecular-beam machine for surface stereochemistry with X-ray photoemission spectroscopy
X線光電子分光法を用いた表面立体化学研究のための新しい配向分子ビーム装置
岡田 美智雄*; 橋之口 道宏*; 盛谷 浩右*; 笠井 俊夫*; 寺岡 有殿
Okada, Michio*; Hashinokuchi, Michihiro*; Moritani, Kosuke*; Kasai, Toshio*; Teraoka, Yuden
不均一電場中での分子のシュタルク効果に基づいた配向分子ビーム技術は表面反応の立体化学的制御を実現するための潜在的道具と言える。この技術は回転量子状態の選別を可能とし、また、その反応分子の配向の制御を可能とする。われわれは新しい超高真空対応の配向分子ビーム装置を製作した。この装置にはX線光電子分光(XPS)のための器材が具備され、表面反応生成物の検出ができる。Si(111)表面でのNO分子の解離性吸着では化学反応性に立体効果を見いだした。入射エネルギーが58meVでは、N端衝突の方がO端衝突よりも反応性が大きい。われわれの知る限り、この結果は表面での反応生成物で見た立体効果の最初の測定である。
An oriented-molecular-beam technique based on the Stark effect of a molecule in an inhomogeneous hexapole electrostatic field is a potential tool for stereochemical control of surface reactions. This technique allows us to select a specific rotational quantum state and also an orientation of a reagent molecule. We have developed a new UHV-compatible oriented-molecular-beam machine. This apparatus is equipped with components for X-ray photoemission spectroscopy (XPS) in order to detect surface-reaction products. In the dissociative adsorption of NO on an Si(111) surface, we found a steric effect in the reactivity by monitoring the products on the surface with the new machine. The N-end collision is more reactive than the O-end collision at an incident energy of 58 meV. To our knowledge, this is the first measurement of the steric effect appearing in the reaction products on the surface.