陽電子ビームが誘起する特異な表面動的反応過程の解明
| Project/Area Number |
20K12498
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 80040:Quantum beam science-related
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| Research Institution | Gakushuin University (2021-2022)
Tokyo University of Science (2020) |
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Principal Investigator |
立花 隆行 学習院大学, 理学部, 研究員 (90449306)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | 電子遷移誘起脱離 / 陽電子 / 量子ビーム / 固体表面ダイナミクス / 電子衝撃脱離 / 表面物理 / 原子分子物理 |
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| Outline of Research at the Start |
陽電子ビームと固体表面の相互作用の解明を進めるなかで，低エネルギーの陽電子をイオン結晶に入射すると，電子―陽電子対消滅によって固体表面から分子イオンが非常に高い効率で真空中に脱離することを発見した．この様な分子イオンの脱離は電子や光子を入射では起こらず，陽電子の入射に特有の現象である．しかしながら，分子イオン形成過程やそれが脱離に至る機構については不明な点が多い．イオン結晶のなかでも単純な結晶構造と電子構造をもつアルカリハライドを試料として，陽電子ビームの入射によって起こる分子イオン脱離の過程について解明を進める．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、アルカリハライド結晶における陽電子刺激イオン脱離過程の解明を目的としている。昨年度におこなった装置改良によって質量分解能が大幅に向上した装置を用いて脱離イオンの検出を進めた。また、測定に用いるソフトウェアを開発し、検出器から出力されるイオン信号をUSBオシロスコープで取り込みながら、それと同時に簡易的なデータ解析もおこなうことを可能にした。実験の結果、質量数40付近の質量ピークを分離することに成功し、これまで確認できていたものとは別の分子イオン種の脱離を観測することに成功した。さらに昨年度に製作した試料加熱機構によって脱離イオン収率の温度依存性の観測をおこなった。その結果、陽電子ビーム照射によって脱離する分子イオンの収率は室温では極めて低いが、試料温度が200度以上になると急激に増加することが明らかになった。このような温度依存性は電子ビーム照射によるイオン脱離では観測されておらず、陽電子刺激イオン脱離の過程を解明する上で極めて重要な知見である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
昨年度に開発した装置を用いて実験を進めた結果、これまで観測されていたものとは別の分子イオン種の脱離が起こることが明らかになった。これは予想外の結果であり、実験計画を変更し、この分子イオンの脱離を詳細に調べることにした。その結果、分子イオンの脱離が試料温度や表面の状態に強く依存することがわかった。一方、実験準備と測定にかなりの時間を費やしたことから、当初計画していたフッ化リチウムとは別のアルカリハライド結晶からのイオン脱離を観測するまでには至らなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
新たに観測に成功した分子イオンの脱離について、データ解析を進め論文投稿を進める。それと同時に成果を国内外の学会で発信する。また、昨年度得られたデータをもとに、フッ化リチウム以外のアルカリハライド結晶からのイオン脱離の観測も試みる。その測定が一通り終了したら、表面に分子が吸着した試料を準備して、吸着系からの脱離の観測を試みる。
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Report
(3 results)
Research Products
(6 results)
