Photoemission analyses on oxides at single crystal vanadium surfaces

単結晶バナジウム表面の酸化物の光電子分光分析

寺岡 有殿; 吉越 章隆 ; Harries, J.

Teraoka, Yuden; Yoshigoe, Akitaka; Harries, J.

水素貯蔵材料での水素の脱離・吸着は自然酸化膜を通して起こる。水素の脱離と皮膜の化学結合状態の関係を研究するために、高輝度・高分解能放射光光電子分光法を適用して、V(001)とV(111)表面での自然酸化膜,その熱的不安定性,人工酸化膜形成の観察を行った。自然酸化膜のO1s光電子スペクトルは少なくとも二つの成分から構成され、低結合エネルギー成分がバルク敏感であった。バルクからのV2pピークがV(111)で795eV以上で、V(001)では688eV以上から見え始めたことから、酸化膜の厚さは少なくともそれぞれ2nm, 1.5nmである。O1sピークは900Kまでにほとんど消失した。このような清浄表面に2.3eVの並進運動エネルギーを持つ超音速酸素分子ビームを室温で照射したところ、自然酸化膜と同様の人工酸化膜が形成されたが、その膜厚は薄かった。

In order to study correlation between hydrogen desorption and chemical bonding states of native over-layer, synchrotron radiation photoemission spectroscopy has been applied for analyses of the oxide, its thermal instability and the artificial oxides formation on V(001) and V(111). O1s photoemission spectra for the over-layer consisted of at least two components. The lower binding energy component was bulk sensitive. V2p photoemission peaks contributed from bulk could be observed with photon energy larger than 795eV for V(111) and 688eV for V(001) so that the over-layer thickness might be at least 2nm and 1.5nm, respectively. The O1s peak decreased to be negligible by heating up to 900K. The clean surface was irradiated by supersonic oxygen molecular beams with translational energy of 2.3eV at room temperature. Although a similar oxide layer was formed, the thickness was smaller than that of native oxide.