分子線法による触媒並びに半導体表面反応の素過程及び動力学の研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07404033
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (A)
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 正畠 宏祐 名古屋大学, 工学部, 教授 (60132726)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木村 豊明 名古屋大学, 工学部, 助手 (70106631) ; 服部 忠 名古屋大学, 工学部, 教授 (50023172)
• Keywords: 触媒化学 / 半導体 / 化学反応動力学 / 分子線 / 表面反応

Research Abstract

本年度は、まず表面のキャラクタリゼーションのためにOCI社の低速電子線回折装置(LEED)を購入した。これによって、金属表面及びその表面の吸着種の構造を調べることが出来るようになった。次に、サンプルホールダー回りの改良を行った。これまでは、サンプルは通電することによって加熱が出来るのみであったが、裏面より電子線衝撃加熱の方法採用することによって、グラファイトのように電気伝導度の高いサンプルも加熱できるようになった。また、真空を破らないでサンプルを交換するために改良を行っている。当初予定していた方法とは異なって、サンプルを装置上部から挿入し交換可能なようにという方式を採用した、これによって、LEEDを装着するための空間と、サンプル交換する空間との競合がなくなったが、そのために予定より工期が遅れた。
その間、原子・分子とグラファイト表面との衝突散乱過程の実験を行った。用いた気体試料は、Xe、酸素、窒素、Cl_2、SF_6等である。これまで、分子と金属表面との散乱過程の実験は、多くはないがしばしば行われている。ところが、金属表面は、分子と強い相互作用がある場合が多く、相互作用ポテンシャルは複雑となる。そこで、本研究では化学的な相互作用が期待できないような系である、グラファイトとの分子との相互作用とその衝突における動力学を明らかにするために本実験を行った。結論的に言えば、塩素分子のようにanisotropyの大きい分子が関与する衝突現象においても、並進エネルギーから回転エネルギーや固体の振動エネルギーへの移行は比較的に小さいことが分かった。塩素分子とシリコン(111)面との反応実験を行った。

Research Products

• [Publications] M.Kono and K.Shobatake: "Photodissociative excitation processes of XeF_2 in the vacuum ultraviolet region 105-180nm." Journal of Chemical Physics. 102. 5966-5977 (1995)
• [Publications] 正畠宏祐、大橋治彦: "分子線法による表面反応動力学の研究" 表面科学. 16. 544-549 (1995)
• [Publications] H.Yasumatsu他4名: "Absorption Spectrum of C_<60> in the gas phase ; Formation and Recembination of Electron-Hole Pair" Journal of Chemical Physics. 104. 899-902 (1996)
• [Publications] H.Ohashi and K.Shobatake: "Synchrotron radiation excited etching of Silicon surface studied by velocity measure ments of desorbed species" Journal of Electron Spectctroscopy and Related Phenomena. (印刷中). (1996)
• [Publications] E.Ishiguro他3名: "Synchrotron radiation etching of diamond surfaces in the low pressure atmesphere of O_2 and SF_6" Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. (印刷中). (1996)
• [Publications] A.Satsuma et al.: "Dependence of selective reduction of NO with C_3H_6 on acid properties of ion-exchanged zeolites" Catalysis Letters. 31. 367-375 (1995)