VCrTi表面自然酸化膜の重水素化による熱安定性の変化

Modification of thermal instability on the native oxide of VCrTi surface by deuterium ion implantation

戸出 真由美; Harries, J.; 寺岡 有殿; 吉越 章隆 

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

水素貯蔵合金表面の自然酸化膜の熱安定性は、水素の貯蔵及び脱離を制御する重要な特性となる。本研究ではVCrTiの自然酸化膜の熱安定性を調べ、さらに、重水素イオン注入によるVCrTiの自然酸化膜の変化について高分解能軟X線放射光光電子分光法で研究した。熱処理前では、酸化膜からのO-1s, V-2p, Cr-2p, Ti-2pピークが得られた。重水素化しないVCrTiは473Kで加熱することでO-1s, V-2p, Cr-2p, Ti-2pピークに大きな変化が現れ、表面の自然酸化膜が脱離した。重水素化したVCrTiは573Kの加熱によって表面の自然酸化膜が脱離した。VCrTiは重水素化することで、表面の熱安定性が変化することが観測された。

In order to study the correlation between the hydrogen desorption temperature and the chemical bonding states of the oxide layer, photoemission spectroscopy with soft X-ray synchrotron radiation has been applied for analyses of the native oxide on the polycrystalline VCrTi alloy surface and its thermal instability. Before thermal annealing, O-1s, V-2p, Cr-2p, and Ti-2p peak from the native oxide layer had been obtained with a photon energy of 1247 eV. O-1s, V-2p, Cr-2p, and the Ti-2p peak have changed by thermal annealing at 473 K. For the deuterium ion implanted surface, the O-1s, V-2p, Cr-2p, and Ti-2p peak kept its profile until 573 K. After desorption of D2 molecules at around 573 K, the native oxide layer started changing its structure. Consequently deuterium implantation affected the thermal stability of the native oxide.