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molecular beams岡田 美智雄*; 盛谷 浩右*; Vattuone, L.*; Savio, L.*; 寺岡 有殿; 笠井 俊夫*; Rocca, M.*
Metal Oxide Nanostructures and Their Applications, 1, p.205 - 237, 2010/03
超熱酸素分子ビームを使用すると極薄膜成長の質を改善できる場合がある。たとえば有機薄膜でそのような例が知られている。また、低い基板温度でも表面汚染なしで欠陥を低減させて酸化層を形成できる場合がある。衝突誘起原子吸収や基板の局所的加熱効果は酸化物の核形成に有効に働き、ナノ構造金属酸化物が形成できるようになるかもしれない。本章では銅基板の低ミラー指数面や微傾斜面でのCuOとCuOの形成について、酸素吸着と初期成膜過程の最近の詳細な研究を概観する。また、超熱エネルギーの分子ビーム技術とそれを用いた実験装置の詳細についても紹介する。おもにCu(100), Cu(410), Cu(110), Cu(111)面での酸化データについて議論する。
O formation via hyperthermal O adsorption at Cu(410)岡田 美智雄*; Vattuone, L.*; Gerbi, A.*; Savio, L.*; Rocca, M.*; 盛谷 浩右*; 寺岡 有殿; 笠井 俊夫*
Journal of Physical Chemistry C, 111(46), p.17340 - 17345, 2007/11
被引用回数：18 パーセンタイル：50.99(Chemistry, Physical)われわれは高分解能電子エネルギー損失分光法と放射光によるX線光電子分光法を用いて、Cu(410)表面の酸化過程を研究した。超熱エネルギーの酸素分子ビームは室温でCuO極薄膜を形成するための有効な道具になる。反応初期段階でのCuO形成の効率は分子ビームの入射角度に依存する。ステップの乱れ、これは移動する前駆体Cuアドアトムの供給源として作用し、酸素原子のバルクへの拡散の契機になるが、CuO形成速度を決定する鍵となる性質であると言える。
岡田 美智雄*; Vattuone, L.*; 盛谷 浩右*; Savio, L.*; 寺岡 有殿; 笠井 俊夫*; Rocca, M.*
Journal of Physics; Condensed Matter, 19(30), p.305022_1 - 305022_7, 2007/08
被引用回数：8 パーセンタイル：38.69(Physics, Condensed Matter)酸素ガス暴露によるCu(410)の酸化が高分解能電子エネルギー損失分光で調べられた。CuOの生成が19meVと79meVのロスピークによって同定された。後者のピーク強度をモニタすることによって、CuOの形成が表面温度と酸素ガス圧に強く依存することが明らかになった。また、それは入射酸素の供給律速になっている。ステップ端からCu原子の脱離を誘発する熱的に励起されたステップの乱れが動き回るCu原子の供給源になり、CuOの核形成が引き続いて起こることが見いだされた。
molecular beam岡田 美智雄*; Vattuone, L.*; 盛谷 浩右*; Savio, L.*; 寺岡 有殿; 笠井 俊夫*; Rocca, M.*
Physical Review B, 75(23), p.233413_1 - 233413_4, 2007/06
被引用回数：34 パーセンタイル：76.82(Materials Science, Multidisciplinary)Cu(410)表面の酸化を放射光を活用したX線光電子分光法で研究した。超熱エネルギーのO分子ビームが、銅酸化物の極薄膜を室温あるいはそれ以下の低温で形成するのに有効な道具になることがわかった。室温ではおもにCuOが形成される。100KあたりではCuOの核形成が起こる。これは注目すべきことである。なぜなら、高温あるいは酸素雰囲気でも普通はこの半分程度しか形成されないからである。
O formation on Cu(410) using a hyperthermal O molecular beam岡田 美智雄*; Vattuone, L.*; 盛谷 浩右*; Gerbi, A.*; Savio, L.*; 吉越 章隆; 寺岡 有殿; Rocca, M.*; 笠井 俊夫*
no journal, ,
Cu(410)表面の初期酸化過程、特にCuO形成過程を詳細に研究した。高分解能電子エネルギー損失分光(HREELS)から、高温では酸素ガスによってCuOが形成されることが確かめられている。しかし、放射光を用いたX線光電子分光からはCuO形成の効率は酸素ガスに暴露する場合に非常に小さいことがわかっている。一方、2.2eVの超熱エネルギーを持つ酸素分子ビームは室温あるいは低温においてもCuO形成の有効な道具であることがCu(410)表面で見いだされている。O-1sと価電子帯のXPSスペクトルは明瞭に超音速酸素分子ビームによって誘起されるCuO形成の特徴的な性質を示した。さらに、そのようなCuO形成はテラスあるいはステップに入射する酸素分子ビームの方位角に強く依存することも知られている。
0生成過程におけるステップの役割岡田 美智雄*; Vattuone, L.*; 盛谷 浩右*; Gerbi, A.*; Savio, L.*; 吉越 章隆; 寺岡 有殿; Rocca, M.*; 笠井 俊夫*
no journal, ,
銅(Cu)の酸化過程を解明することは、その酸化物が高温超伝導体や太陽電池の材料になることから産業上重要である。しかし、酸化過程がどのように進行しCu酸化物が生成するのかそのダイナミクスの詳細はわかっていない。これまで、われわれは、Cu(100)、並びにCu(110)表面上での超熱酸素分子線を用いた酸化物生成初期過程の研究を行ってきた。今回、格子欠陥の効果を明らかにするためにステップの多いCu(410)表面を意図的に用いてその効果を調べた。CuO生成が始まる0.5モノレーヤー以上では、(410)表面での酸化物生成効率は(100)並びに(110)表面の中間に位置することがわかった。これらは、(410)表面が(100)テラスと(110)ステップ面から構成されることから理解できる。
molecular beam岡田 美智雄*; Vattuone, L.*; Savio, L.*; 盛谷 浩右*; 寺岡 有殿; 笠井 俊夫*; Rocca, M.*
no journal, ,
Cu(410)の傾斜表面でのCuOとCuOの生成に関して詳細に報告する。高分解能電子エネルギー損失分光から、酸素に暴露した場合は高温でCuOが生成する。しかし、放射光を用いたX線光電子分光では、酸素暴露によるCuO生成の効率が極めて小さいことを見いだした。一方では、Cu(410)表面に2.2eVの超熱酸素分子線を照射すると室温でもCuO生成に効率的であることがわかった。O-1sと価電子帯の光電子スペクトルから、CuOの生成が確認されている。さらに、そのようなCuOの生成は分子線がテラスに入射するかステップに入射するかといった入射方位角に強く依存する。100K位の低温では準安定なCuO相があるが、これは加熱によって安定なCuOに変化する。
岡田 美智雄*; Vattuone, L.*; 盛谷 浩右*; Gerbi, A.*; Savio, L.*; 吉越 章隆; 寺岡 有殿; Rocca, M.*; 笠井 俊夫*
no journal, ,
Cu(100), Cu(410)表面上での超熱酸素分子線(HOMB)を用いた酸化物生成初期過程の研究を行ってきた。表面温度の効果を明らかにするために、酸化効率が適度に高いCu(410)ステップ表面を利用して、SPring-8のBL23SUにおいて、高分解能X線光電子分光法により酸化物生成の様子を調べた。その結果、室温では、2eV程度のHOMBによりCuOが生成する一方で、100K程度の低温では準安定なCuOが生成することがわかった。このことは、酸素分子線のエネルギーと表面温度をうまく制御すれば、興味深い物性の期待される物質相を生成できる可能性を示している。
