重水素イオン注入した水素貯蔵材(VCrTi)の高分解能軟X線放射光光電子分光による自然酸化膜の熱安定性の評価

Thermal stability of deuterium ion implanted hydrogen storage material (VCrTi) using high-resolution soft X-ray synchrotron radiation photoelectron spectroscopy

戸出 真由美; Harries, J.; 寺岡 有殿; 角本 雄一; 井上 敬介; 吉越 章隆 

Tode, Mayumi; Harries, J.; Teraoka, Yuden; Sumimoto, Yuichi; Inoue, Keisuke; Yoshigoe, Akitaka

水素貯蔵合金表面の自然皮膜の熱安定性は、水素の吸収や脱離に大きな影響を与える重要な特性であるといえる。本研究ではVCrTiの自然酸化膜の熱安定性が、重水素イオン注入によってどのように変化するかを高分解能軟X線放射光光電子分光法で調べた。実験はSPring-8の原子力機構専用軟X線ビームライン(BL23SU)に設置した表面反応分析装置(SUREAC2000)を用いて行った。アニールの前後で表面の酸化膜の光電子スペクトルの測定を行った。VCrTiをアニールすると酸化状態を示すピークが弱くなり、金属状態を示すピークが強くなる。重水素イオンを注入することで、自然酸化膜の熱安定性が100度程度安定化することが観測された。

Thermal stability of native oxide layer on the hydrogen storage materials is related to the hydrogen absorption and desorption. Thermal instability of native oxide layer on VCrTi and deuterated VCrTi was observed by high resolution soft X-ray synchrotron radiation photoemission spectroscopy. All experiments have been conducted at the surface chemistry experimental station (SUREAC2000) at BL23SU, SPring-8. After thermal annealing, the peak that shows the oxidation weakens, and the peak that shows the metal strengthens. The thermal stability of a natural oxide layer was observed to stabilize by about 100 degrees by deuterium ion implanted.