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Initial oxidation of copper alloy surfaces with a hyperthermal oxygen molecular beam

超熱酸素分子ビームによる銅合金表面の初期酸化

津田 泰孝*; 牧野 隆正*; 吉田 光; 吉越 章隆 ; 福山 哲也*; 岡田 美智雄*

Tsuda, Yasutaka*; Makino, Takamasa*; Yoshida, Hikaru; Yoshigoe, Akitaka; Fukuyama, Tetsuya*; Okada, Michio*

腐食の初期段階は、物質科学の中心的研究対象の一つである。本研究では、さまざまな入射エネルギーの超音速酸素分子線によるCu$$_{3}$$Pd(111)およびCu$$_{3}$$Pt(111)表面酸化を放射光光電子分光観察によって調べた。実験は、SPring-8 BL23SUに既設の表面反応分析装置を用いて行った。Cu$$_{3}$$Pd(111)およびCu$$_{3}$$Pt(111)表面は、Arスパッターとアニールによって清浄化し、2.3eVの入射エネルギーの超音速分子線を照射した。アップテイクカーブからCu$$_{3}$$AuやCu$$_{3}$$Pdと比べて、Cu$$_{3}$$Pt表面は酸化しないことが分かった。これは、表面に形成されるPtリッチ層に起因すると推察している。

Initial stage of corrosion is one of the central topics in material science. In the present study, we report the results of oxidation on Cu$$_{3}$$Pd(111) and Cu$$_{3}$$Pt(111) with a hyperthermal O$$_{2}$$ molecular beam (HOMB) with variable incident energies, using X-ray photoemission spectroscopy in conjunction with synchrotron radiation. All experiments were performed using the Surface Reaction Analysis Apparatus constructed in BL23SU at SPring-8. The Cu$$_{3}$$Pd(111) and Cu$$_{3}$$Pt(111) samples were cleaned by Ar+ sputtering and annealing. The kinetic energy of the HOMB was set to be 2.3 eV. From the uptake curves, it was found that the oxidation of Cu$$_{3}$$Pt is less effective than that on Cu$$_{3}$$Au and Cu$$_{3}$$Pd. This suppression of the surface reactivity may be caused by the Pt-rich subsurface layer.

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