Ti(0001)表面における超音速酸素分子ビーム誘起初期酸化反応

小川 修一*; 高桑 雄二*; 石塚 眞治*; 水野 善之*; 頓田 英機*; 本間 禎一*; 寺岡 有殿; 吉越 章隆; 盛谷 浩右; 鉢上 隼介

JAERI-Tech 2004-046, 25 Pages, 2004/06

JAERI-Tech-2004-046.pdf:2.51MB

Ti(0001)表面の初期酸化過程を調べるために、SPring-8のBL23SUに設置されている表面化学実験ステーションの表面化学反応分析装置を用いて、酸素分子の初期吸着係数の並進運動エネルギー依存性を調べた。その結果、酸素分子の並進運動エネルギーが増加すると初期吸着係数は単調に低下していくことが明らかとなった。また初期吸着係数の酸素分子ビーム入射角度依存性を調べた。その結果、初期吸着係数は分子ビームの入射角度に依存せず一定であることがわかった。以上のことからTi(0001)表面への酸素分子の解離吸着過程はTrapping-mediated dissociative adsorption機構で進行すると結論される。

高分解能放射光を用いたその場光電子分光法でみるSi(001)表面の酸化反応ダイナミクス

寺岡 有殿; 吉越 章隆

応用物理, 71(2), p.1523 - 1527, 2002/12

http://joi.jlc.jst.go.jp/JST.Journalarchive/oubutsu1932/71.1523

表面化学反応機構の研究にとって、入射分子の並進運動エネルギーは重要なパラメータとなる。超音速分子線と高分解能放射光を併用した表面光電子分光法を用いて、数eVの並進運動エネルギーによって誘起される新しい吸着反応がO/Si(001)系において見出され、ダングリングボンドが終端されているか否かの違いがシリコン二量体のバックボンドの酸化に決定的な影響を与えることが明らかになった。さらに、入射分子の並進運動エネルギーを制御することで、室温においてもサブナノメータの酸化膜形成が可能であることが示された。

Photoemission study on the surface reaction dynamics of Si(001) oxidation by supersonic O molecular beams

寺岡 有殿; 吉越 章隆

SPring-8 Research Frontiers 2000/2001, p.48 - 50, 2001/00

原研軟X線ビームラインBL23SUに設置した表面反応分析装置を用いてSi(001)面とO分子の反応を研究している。特にO分子の持つ並進運動エネルギーが初期酸化反応に与える影響を調べている。清浄Si(001)面が真空中の残留HO分子と反応して、HOがHとOHに解離して吸着した表面に対してO分子を解離吸着させ、その飽和吸着量とO分子の運動エネルギーとの関係を測定した結果、2つのしきい値を得た。一方はダイマーのバックボンドでの直接的な酸化,他方は第二層Siのバックボンドでの直接的な吸着と解釈された。しきい値で区別される3つの運動エネルギー領域でSi-2p光電子スペクトルを計測した結果、スペクトル形状が運動エネルギーに依存することがわかり、上記解釈の正当性が実証された。

Oxidation of NiAl(210) surface at room temperature using supersonic oxygen molecular beam; Real-time photoemission spectroscopic study with synchrotron radiation

Syu, Y.*; 櫻井 惇也*; 寺岡 有殿; 吉越 章隆; 出村 雅彦*; 平野 敏幸*

no journal, , 

Intermetallic compounds (IMCs) usually have ordered crystal structure which differs from that of their constitute metals. Some of them have been reported to show good catalytic properties for some reactions, such as PtTi, NiSn, and NiAl, demonstrating that IMCs have potential as catalysts and/or catalyst precursors for chemical reactions. In this work, we investigate the initial oxidation process on a NiAl(210) surface at 298 K using a supersonic oxygen molecular beam and a real-time photoemission spectroscopy with synchrotron radiation. The time evolutions of O 1s, Ni 2p, Al 2p, and Ni 3p spectra indicate that both Al and Ni are oxidized, and AlO and NiO are formed during the irradiation of oxygen molecules. The oxidation rate of Al is much higher than that of Ni at the beginning of oxidation, and then quickly saturates. In contrast, the oxidation of Ni progresses gradually for the whole measured period.