放射光X線光電子分光によるTiAl酸化過程の研究
Study of oxidation processes on TiAl by using X-ray photoemission spectroscopy in conjunction with synchrotron radiation
橋之口 道宏*; 角本 雄一; 戸出 真由美; 岡田 美智雄*; Harries, J.; 吉越 章隆 ; 寺岡 有殿; 笠井 俊夫*
Hashinokuchi, Michihiro*; Sumimoto, Yuichi; Tode, Mayumi; Okada, Michio*; Harries, J.; Yoshigoe, Akitaka; Teraoka, Yuden; Kasai, Toshio*
TiAl表面の酸化反応におけるAl酸化物の生成過程を明らかにし、Al酸化膜形成の制御を目的として、放射光光電子分光法を用いてTiAl表面と酸素分子の反応について研究した。実験はSPring-8の日本原子力研究開発機構専用軟エックス線ビームライン(BL23SU)に設置された表面反応解析装置(SUREAC2000)を用いて行った。試料表面(50at.% TiAl多結晶)は、Arイオンスパッタリングとアニーリングにより清浄化した。表面温度673Kにおいて酸素を350 L(Langmuir)曝露したときのTi2p及びAl2pの光電子スペクトルは、清浄表面と比較してピーク位置と形状が大きく変化し、TiとAl原子がともに酸化していることが示された。また、このTi酸化物は加熱(1123K)により減少することが観測された。
We have studied chemical reactions of TiAl surface with oxygen molecules by using synchrotron radiation photoelectron spectroscopy to clarify the generation process of Al oxides. The experiment was conducted with the surface chemistry experimental station (SUREAC2000) at the soft X-ray beamline (BL23SU) of Japan Atomic Energy Agency in the SPring-8 facilities. The surface (50at.%) was cleaned by Ar ion sputtering and annealing. Comparing the Al-2p and Ti-2p XPS spectra of the clean surface with those of the surface exposed to the oxygen of 350L at 673K, it has been found that the peak position and profile were changed. It shows that both Ti and Al atoms were oxidized. Moreover, the Ti oxides was decreased by heating up to 1123K.