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論文

Two-step model for reduction reaction of ultrathin nickel oxide by hydrogen

小川 修一*; 多賀 稜*; 吉越 章隆; 高桑 雄二*

Journal of Vacuum Science and Technology A, 39(4), p.043207_1 - 043207_9, 2021/07

 被引用回数:1 パーセンタイル:8.23(Materials Science, Coatings & Films)

ニッケル(Ni)は、一酸化窒素分解やアンモニア生成の触媒として使用されているが、酸化されやすく、失活しやすいという特徴がある。酸化したNiの還元過程を明らかにすることは、Ni触媒のより効率的な利用を促進するために不可欠である。本研究では、その場で時間分解光電子分光法を用いて還元過程を調べた。我々は、2段階の還元反応モデルを提案する。第1段階の律速過程は酸素原子の表面析出であり、第2段階の律速過程はH$$_{2}$$分子の解離である。

論文

Detection of molecular oxygen adsorbate during room-temperature oxidation of Si(100)2$$times$$1 surface; In situ synchrotron radiation photoemission study

吉越 章隆; 山田 洋一*; 多賀 稜*; 小川 修一*; 高桑 雄二*

Japanese Journal of Applied Physics, 55(10), p.100307_1 - 100307_4, 2016/09

 被引用回数:5 パーセンタイル:24.97(Physics, Applied)

Si(100)2$$times$$1表面の室温酸化中の分子状吸着酸素を放射光光電子分光によって初めて検出することに成功した。O1sスペクトルはSi(111)7$$times$$7の場合と類似であった。分子状酸素は初期酸化物が生じた後に観測されたので、清浄表面上の解離酸素吸着に対する前駆状態でないことがわかった。この事実から我々は、2つのバックボンドにそれぞれ酸素原子をひとつずつ有する酸化Si原子上に分子状酸素が存在するとするモデルを提示する。

口頭

Si(100)表面室温酸化中の「分子状吸着酸素」の発見; 放射光が30年来の謎を解く

吉越 章隆; 多賀 稜*; 小川 修一*; 高桑 雄二*

no journal, , 

本会議では、長年その存在が確認できなかった分子状吸着酸素をSi(100)2$$times$$1表面酸化中に観測することに成功したことを報告する。放射光光電子分光測定を使って室温および-150$$^{circ}$$Cの酸化条件で検証できた。

口頭

Comparison of initial oxidation kinetics between p- and n-type Si(001) surfaces studied by real-time photoelectron spectroscopy

堰端 勇樹*; 小川 修一*; 吉越 章隆; 多賀 稜*; 石塚 眞治*; 高桑 雄二*

no journal, , 

本研究では、p型およびn型Si表面の酸化キネティクスの違いをリアルタイム光電子分光によって明らかにした。室温では、n型Si(001)の酸化速度定数がp型より大きい。n型Si(10)表面の仕事関数は負であったが、p型では正であった。このことから、酸素原子は、Si-O結合において負電荷を持つので、酸素はn型Si(001)では表面に配置する。一方、p型の場合はサブサーフェイスに潜ると結論した。n型Si(001)基板は、多くの電子を有するため電子は表面に染み出す。その結果、酸化反応がn型Si(001)表面において促進される。これらの結果から、酸化キネティクスの違いは電導度に依存することが分かった。

口頭

Valence band evaluation of graphene using in-situ photoelectron spectroscopy with non-monochromatic He I line

小川 修一*; 山田 貴壽*; 多賀 稜*; 吉越 章隆; 高桑 雄二*

no journal, , 

グラフェン表面への吸着物はグラフェンの電子状態を変調させるが、吸着物脱離に伴う電子状態変化過程の研究は少ない。これはグラフェンの電子状態評価には高輝度放射光や単色化したHe I共鳴線を用いた角度分解光電子分光(ARPES)が主に利用されているが、ARPESは長時間の測定が必要とされ、温度変化に伴う電子状態変化に追随できないためである。本研究では高輝度な非単色化He I共鳴線を用いたグラフェン価電子帯評価方法を開発し、吸着物脱離に伴う電子状態変化の研究への適用について検討した。非単色化He I共鳴線には21.22eV以外にも23.08eVや23.74eVの高エネルギー成分が含まれている。温度増加によるフェルミ準位強度の増加を観測した。フェルミ準位の強度変化はグラフェン表面の吸着物脱離に由来していることが明らかとなり、その変化は高輝度放射光によるXPS測定結果と一致した。このことから、高強度のHe I共鳴線を用いてグラフェン表面からの吸着物脱離による電子状態変化を追跡することが可能となった。

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