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論文

STM-induced SiO$$_{2}$$ decomposition on Si(110)

矢野 雅大; 魚住 雄輝*; 保田 諭; 朝岡 秀人; 塚田 千恵*; 吉田 光*; 吉越 章隆

e-Journal of Surface Science and Nanotechnology (Internet), 16, p.370 - 374, 2018/08

https://doi.org/10.1380/ejssnt.2018.370

Real-time scanning tunneling microscope (STM) measurements are performed during the thermal decomposition of an oxide layer on Si(110). Voids in which only oxide is removed are formed during the real-time measurements, unlike the thermal decomposition in which bulk Si is desorbed with oxide. Analysis of the STM images reveals that the measurement induces the decomposition of the oxide layer resulting from electron injection into the defect sites. The activation energy of thermal decomposition decreases by 0.4 eV in the range of 700-780$$^{circ}$$C.

論文

Structure analysis of two-dimensional atomic sheets by total-reflection high-energy positron diffraction

深谷 有喜

e-Journal of Surface Science and Nanotechnology (Internet), 16, p.111 - 114, 2018/04

https://doi.org/10.1380/ejssnt.2018.111

最近、2次元トポロジカル絶縁体等の新奇電子・スピン物性の発現が期待される、IV族元素を用いた2次元原子シートの創製が様々な基板表面上で試みられている。それらの基板上の原子シートは、基板元素との結合性や相互作用を通して様々な原子配置をとりうる。特に、原子シートのバックリング配置や基板との間隔などの構造パラメータは、その物性をつかさどる重要な因子である。本レビュー論文では、全反射高速陽電子回折(TRHEPD)を用いた金属基板上のグラフェン,シリセン,ゲルマネンの構造決定について報告する。

論文

Ion desorption from bulk cesium chloride at moderate temperature ($$<$$500$$^{circ}$$C) under electric field

馬場 祐治; 下山 巖

e-Journal of Surface Science and Nanotechnology (Internet), 16, p.53 - 59, 2018/03

https://doi.org/10.1380/ejssnt.2018.53

固体を真空中で加熱すると吸着物質の一部がイオンとして脱離する現象は「表面電離」として知られているが、化合物など複雑な系では、その機構はわかっていない。本研究では、塩化セシウムおよび他のアルカリ金属塩化物の表面電離について調べた。塩化セシウムの場合、中性Csは塩化セシウムの融点に近い摂氏645度で脱離するが、Cs$$^{+}$$イオンの脱離は、摂氏400度から観測された。脱離するイオンと中性粒子の比(Cs$$^{+}$$/Cs $$^{0}$$)は、410度で最大となった。Cs$$^{+}$$/Cs $$^{0}$$比の温度依存性を、Saha-Langmuirの式で解析した結果、この現象は、塩化セシウムの構造変化に伴う表面の仕事関数変化によるものであることがわかった。

口頭

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

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

no journal, , 

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。

口頭

Corrosion properties of sheath materials for MI cables under various gas conditions containing iodine gas

中野 寛子; 武内 伴照; 広田 憲亮; 土谷 邦彦

no journal, , 

軽水炉の過酷事故時でも炉内計測データを伝送可能な金属被覆無機絶縁ケーブル(MIケーブル)を開発している。本研究では、ヨウ素を含む環境におけるMIケーブル用被覆材の耐食性を調べるため、選定したオーステナイト系ステンレス鋼SUS316及びニッケル基合金NCF600について、窒素ガスベースで5種類の雰囲気(I$$_{2}$$、I$$_{2}$$/O$$_{2}$$、I$$_{2}$$/H$$_{2}$$O、I$$_{2}$$/O$$_{2}$$/H$$_{2}$$O、I$$_{2}$$/O$$_{2}$$/H$$_{2}$$O/CO)で1000$$^{circ}$$Cにおける耐食性を調べた。その結果、SUS316については、I$$_{2}$$、I$$_{2}$$/O$$_{2}$$、I$$_{2}$$/O$$_{2}$$/H$$_{2}$$O/CO雰囲気下では試料表面に黒褐色の薄いスケールの形成とともに孔食が点在していたが、I$$_{2}$$/H$$_{2}$$O、I$$_{2}$$/O$$_{2}$$/H$$_{2}$$O雰囲気下では試料表面に厚いスケールが形成され、損傷が大きかった。一方、NCF600については、全ての雰囲気下で試料表面に薄いスケールの形成のみであった。これにより、NCF600はヨウ素が含まれる環境における耐食性が高いことが示唆された。

口頭

Micro fluorescence X-ray characterization of structure and metamorphic in iron-rhodium alloys

本田 充紀; 下山 巖; 岡本 芳浩; 杣 龍之介*; 福田 健吾*; 越智 雅明*; 松井 利之*; 斎藤 勇一*; 岩瀬 彰宏*

no journal, , 

The iron rhodium alloy is an intermetallic compound indicating the crystal structure of cesium chloride type at room temperature. Recently, we investigated the controlling of magnetism caused by disorder in the crystal structure of the intermetallic compound by ion irradiating. Therefore, we try to evaluate the crystal structural change in the bulk sample using EXAFS analysis. It is understood that difference in structural change appears by a different ion exposure dose. However, the analysis in the same sample was not performed until now by the problem of X-ray beam size. Therefore, in this study, the improvement of X-ray brightness at the bending magnet source was tried using a polycapillary X-ray lens(lens). As a result, we have succeeded to obtain the focusing beam of micro-size, and X-ray density improved to approximately 20 times. To confirm the effect of lens, Fe K-edge XAFS measurement were conducted in the non ion irradiation of the Fe-Rh alloy with and without lens. In case of without lens, respectable XAFS spectrum was not provided, but with lens, demonstrated the large improvement was confirmed. To know the irradiation dependence, Fe K edge XAFS measurements in the different ion exposure dose were conducted. As exposure doses increased, a difference was confirmed in vibration structure. We confirmed that FCC structure have changed to BCC structure caused by ion irradiation in the same sample.

口頭

Depth concentration profile of cesium in fullerene absorbent studied by synchrotron X-ray photoelectron spectroscopy

関口 哲弘; 横山 啓一; 魚住 雄輝*; 矢野 雅大; 朝岡 秀人; 鈴木 伸一; 矢板 毅

no journal, , 

長寿命放射性核種であるセシウム-135($$^{135}$$Cs)の除去に向け、Cs元素の同位体分離技術の確立を目指す。近年、同位体選択的レーザー光分解により$$^{135}$$Cs原子のみを生成させるスキームが提案された。しかし、Cs原子($$^{135}$$Cs)とヨウ化セシウム分子($$^{133}$$CsI)との衝突による同位体交換を防ぐために、Cs原子だけを選択的に捕集し、CsI分子を吸蔵しないような材料開発が必須である。今回 吸蔵剤候補としてフラーレンC$$_{60}$$分子を用い、Csの深さ方向の濃度分布を評価する実験を行った。角度分解X線光電子分光測定を行い、C$$_{60}$$固体へCs原子およびCsI分子がどの程度材料深部へ吸蔵されるかを評価した。Cs原子はC$$_{60}$$固体内に浸透するという実験結果を得た。一方、CsI分子はC$$_{60}$$上に堆積はするが、CsIとC$$_{60}$$の界面より奥へは入らない。Cs同位体分離のための選択吸蔵材料としてフラーレン固体が有望である可能性があることを示す結果である。また発表ではArスパッター法と放射光X線の光子エネルギー依存性による深さ分布測定についてもあわせて報告する。

口頭

Consideration of molybdenum adsorption behavior of alumina by surface analysis

鈴木 善貴; 新関 智丈*; 北河 友也*; 西方 香緒里; 松倉 実*; 長谷川 良雄*; 棚瀬 正和*; 福光 延吉*; 山内 悠輔*; 有賀 克彦*; et al.

no journal, , 

高濃縮ウランの使用制限、核セキュリティ及び核分裂生成物の廃棄の観点から、中性子放射化法((n,$$gamma$$)法)による$$^{99}$$Mo/$$^{99m}$$Tcの製造技術開発を進めている。(n,$$gamma$$)法により生成された$$^{99}$$Moの比放射能は核分裂法((n,f)法)によって生成された$$^{99}$$Moの比放射能に比べて極めて低い。一方、$$^{99}$$Mo/$$^{99m}$$Tcジェネレータでは、Mo吸着剤としてアルミナ(Al$$_{2}$$O$$_{3}$$)が広く使用されている。このため、(n,$$gamma$$)法に適用するには、高いMo吸着能を有するAl$$_{2}$$O$$_{3}$$の開発が必要不可欠である。本研究では、Al$$_{2}$$O$$_{3}$$の特性改善のため、EPMA、赤外分光法、XPS等の表面分析により、Al$$_{2}$$O$$_{3}$$表面におけるMo吸着挙動を調べた。この結果、赤外分光法とXPSの測定結果により、Moの吸着サイトはAl$$_{2}$$O$$_{3}$$表面のOH$$^{-}$$基にMoO$$_{4}$$$$^{2-}$$として、吸着していることが分った。

口頭

Electronic structures of sulfur-containing organic electronic materials probed by X-ray absorption spectroscopy

池浦 広美*; 関口 哲弘

no journal, , 

X線吸収端に観測される複数のピーク群(X線吸収端近傍微細構造、NEXAFS)は物質の空軌道伝導バンドの部分状態密度に関する情報を含んでいる。本発表では放射光X線を用いることにより、電荷移動性を示すチオフェン誘導体分子の薄膜試料の硫黄K殻吸収端領域のNEXAFSスペクトルを測定した。X線共鳴吸収について分子軌道法に基づく電子遷移の帰属を試み、スペクトルと電導的性質との相関関係に関する考察を行った。

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