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橋之口 道宏*; 角本 雄一*; 戸出 真由美; Harries, J.; 岡田 美智雄*; 寺岡 有殿; 笠井 俊夫*
電気学会論文誌,C, 130(10), p.1723 - 1729, 2010/10
2.2eVという超熱エネルギー領域の並進運動エネルギーを持った酸素分子線(HOMB)を照射してTiAl表面の酸化過程を放射光光電子分光法で研究した。表面温度が300Kのときには、表面近傍でAl
O
の偏析を伴ってTi酸化物とAl酸化物が同時に成長した。HOMBを入射した場合の酸化の効率は25meVのエネルギーを持つ酸素分子をバックフィリングで供給した場合に比べて小さい。さらに、TiAl表面に形成される酸化物の化学組成(AlO, TiO, TiO)は入射酸素分子線の並進運動エネルギーに依存しなかった。今回の結果はTiAl表面の酸化が前駆的分子吸着状態を経由して進行することを示唆している。
橋之口 道宏*; 角本 雄一; 戸出 真由美; 岡田 美智雄*; Harries, J.; 吉越 章隆; 寺岡 有殿; 笠井 俊夫*
no journal, ,
TiAl表面の酸化反応におけるAl酸化物の生成過程を明らかにし、Al酸化膜形成の制御を目的として、放射光光電子分光法を用いてTiAl表面と酸素分子の反応について研究した。実験はSPring-8の日本原子力研究開発機構専用軟エックス線ビームライン(BL23SU)に設置された表面反応解析装置(SUREAC2000)を用いて行った。試料表面(50at.% TiAl多結晶)は、Ar
イオンスパッタリングとアニーリングにより清浄化した。表面温度673Kにおいて酸素を350 L(Langmuir)曝露したときのTi2p及びAl2pの光電子スペクトルは、清浄表面と比較してピーク位置と形状が大きく変化し、TiとAl原子がともに酸化していることが示された。また、このTi酸化物は加熱(1123K)により減少することが観測された。
Harries, J.; 戸出 真由美; 角本 雄一; 井上 敬介; 吉越 章隆; 寺岡 有殿
no journal, ,
光電子分光はおもに表面敏感な手法である。しかし光電子分光スペクトルの角度依存性から深さ方向の元素分布について情報を得ることも可能である。ラザフォード散乱等の他手法に比べて化学結合状態について評価できるというメリットがあるに対し、高度なデーター解析が必要である。ここではSPring-8、BL23SUで測定した窒化Al(111)及びVCrTiの自然酸化膜及び重水素化した資料の表面近辺の元素分布を評価する。
戸出 真由美; Harries, J.; 寺岡 有殿; 角本 雄一; 井上 敬介; 吉越 章隆
no journal, ,
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 V
Cr
Ti
alloy surface and its thermal instability. Before thermal annealing, V-2p peaks from the bulk could be observed with a photon energy of 1247 eV, in addition to broad oxides peaks. The O-1s peak consisted of at least two components and decreased with thermal annealing. The lower binding energy component is decreased remarkably than that of the higher energy component. For the deuterium ion implanted surface, however, the O-1s peak kept its profile until 573 K. After desorption of D molecules at around 570 K, the native oxide layer started changing its structure. Consequently deuterium implantation affected the thermal stability of the native oxide.
戸出 真由美; Harries, J.; 寺岡 有殿; 角本 雄一; 井上 敬介; 吉越 章隆
no journal, ,
水素貯蔵合金表面の自然酸化膜の熱的安定性を調べることは非常に重要である。本研究では、VCrTiの自然酸化膜の熱的安定性を、高分解能軟X線放射光光電子分光法で調べた。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研究した。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。V-2p光電子スペクトルでは、加熱前は自然酸化膜を示すサテライトピークに加えて、バルクからのピークも観測された。O-1sピークは複数の成分から構成される。加熱に伴ってO-1sピークは減少し、金属Vが顕著になった。一方、重水素化することで自然酸化膜の分解温度が高くなることが観測された。
Harries, J.; 戸出 真由美; 角本 雄一; 井上 敬介; 吉越 章隆; 寺岡 有殿
no journal, ,
SPring-8, BL23SUの高分解能表面化学実験ステーションを利用して化学結合状態別、角度別光電子スペクトルの測定が可能。最大エントロピー法を用いるとスペクトルに含まれる深さ方向の分布情報を取り出すことができる。この二つの手法の組合せの進歩について発表する。例として、窒化したアルミ(111)表面のN-化学結合状態別深さ方向分布について議論する。
Harries, J.; 戸出 真由美; 井上 敬介; 角本 雄一; 吉越 章隆; 寺岡 有殿
no journal, ,
元素別深さ方向の分布評価において色々な手法があるが、角度分解光電子分光は化学結合状態別の分布の測定が可能という特徴がある。SPring-8, BL23SUの表面化学実験ステーションの高輝度,高エネルギー分解能放射光を用いて、超音速分子ビーム,イオンビーム等を利用して創製した薄膜の深さ方向分布の評価測定を行った。角度分解光電子分光スペクトルから深さ方向の情報を取り出すために最大エントロピー法を用いる。手法について説明し、例として水素貯蔵材料であるVCrTiの自然酸化膜の深さ方向分布について議論する。さらに、アニールによる変化を調べた。
CrTi)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戸出 真由美; Harries, J.; 寺岡 有殿; 角本 雄一; 井上 敬介; 吉越 章隆
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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。
戸出 真由美; Harries, J.; 寺岡 有殿; 角本 雄一; 井上 敬介; 吉越 章隆
no journal, ,
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影響を与える特性である。本研究では、VCrTi表面皮膜の熱変性過程を高分解能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。アニール前は酸化状態を示す光電子スペクトルが観測された。アニール後は酸化状態を示す光電子スペクトルが弱くなり、金属状態を示す光電子スペクトルが強くなった。表面に重水素を注入すると、自然酸化膜の変質温度が100
C程度高くなる結果が得られた。
橋之口 道宏*; 角本 雄一; 戸出 真由美; Harries, J.; 寺岡 有殿; 岡田 美智雄*; 笠井 俊夫*
no journal, ,
TiAl合金の表面酸化反応には試料温度や酸素分圧が大きく影響しており、その酸化メカニズムは複雑である。本研究では試料温度と酸素分子の入射エネルギーを制御し、TiAl合金の初期酸化過程を放射光光電子分光(SR-XPS)を用いて検証した。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。試料(TiAl多結晶)はArイオンスパッタリングとアニールにより表面清浄化した。清浄表面に超熱酸素分子線を照射し、SR-XPSにより分析を行った。また清浄表面を酸素雰囲気に曝露し、同様の分析を行うことで入射する酸素分子の運動エネルギー効果を調べた。
橋之口 道宏*; 角本 雄一; 戸出 真由美; Harries, J.; 岡田 美智雄*; 寺岡 有殿; 笠井 俊夫*
no journal, ,
チタン基合金は、水素貯蔵材料として大変注目されてきた。しかしながら、表面に形成される酸化膜によって表面での水素の解離における初期活性に影響を与えることが問題となっている。したがって、その酸化膜の組成及び構造を理解することは重要である。本研究では、超熱酸素分子線(HOMB)及び放射光X線光電子分光を用いてTiAl合金表面の酸化過程について検証した。
橋之口 道宏*; 角本 雄一*; 戸出 真由美; 岡田 美智雄*; Harries, J.; 寺岡 有殿; 笠井 俊夫*
no journal, ,
本研究では、超熱酸素分子線と放射光光電子分光を用いて、TiAl表面酸化反応を調べた。酸化の効率は、入射する酸素分子の並進エネルギーの増加に伴い減少した。また、反応により生成したAlO, TiOやTiO等の酸化物の生成比は、並進エネルギーに影響されないことが示された。これらの結果は、酸素分子が表面に分子状吸着した後に解離する前駆体を経由する過程でおもに反応が進行していることを示唆している。
橋之口 道宏*; 角本 雄一*; 戸出 真由美; Harries, J.; 岡田 美智雄*; 寺岡 有殿; 笠井 俊夫*
no journal, ,
本研究では超熱酸素分子線と放射光光電子分光を用いてTiAl表面酸化反応を調べた。酸化の効率は入射する酸素分子の並進エネルギーの増加に伴い減少した。また、反応により生成したAlO, TiOやTiO等の酸化物の生成比は並進エネルギーに影響されないことが示された。これらの結果は酸素分子が表面に分子状吸着した後に解離するという前駆体を経由する過程でおもに反応が進行していることを示唆している。
