分子衝突による酸素吸着Ru(0001)表面構造の変化

Collision induced structural change of O adlayer formed at Ru(0001) surface

高橋 真*; 寺岡 有殿; 有賀 哲也*

Takahashi, Shin*; Teraoka, Yuden; Aruga, Tetsuya*

室温かつ超高真空下でRu(0001)を酸素に曝露した場合、0.5MLで飽和する。これはp(21)-O構造によって酸素分子の解離吸着が抑制されるためである。高い被覆率を得るために大きな運動エネルギーを有する酸素分子線照射を行い、0.5ML以上の高被覆率領域における酸素分子解離吸着過程と吸着構造を研究した。実験はすべてSPring-8に設置されている原研専用ビームラインBL23SU表面化学実験ステーションで行った。酸素雰囲気に曝露することで得た0.5MLのRu(0001)酸素吸着表面に超音速酸素分子線を表面垂直方向から照射した。一定照射量ごとに高分解能O1s, Ru3d内殻光電子スペクトルを測定した。O1sスペクトルのピーク面積強度比から被覆率を算出し、Ru3dスペクトルから酸素原子の吸着状態を評価した。被覆率約0.6MLまではp(21)-Oからp(22)-3Oへの変化を示した。一方、被覆率約0.6ML以上ではp(11)-Oの成長を示唆した。被覆率0.5から0.75MLの領域では、p(21)-Oとp(22)-3Oが混合した吸着構造が安定であり、これまでにp(11)-Oが混合した吸着構造が報告された例はない。高い運動エネルギーを有する分子の衝突が吸着原子の拡散を誘起した結果と考えられる。

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