1996 Fiscal Year Annual Research Report
全反射放出X線検出による高感度放射光軟X線表面構造解析法の確立
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07454060
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
太田 俊明 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (80011675)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
横山 利彦 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (20200917)
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| Keywords | 全反射X線 / 軟X線 / 表面XAFS / X線定在波 / 表面構造解析 |
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| Research Abstract |
表面構造解析は,一般的にいって,いかにして基板からの強い信号を除去し表面からの情報のみを抽出するかが重要課題である。シンクロトロン放射光を用いた表面XAFS(X線吸収)分光法やX線定在波法においてもこの点の開発を進める必要がある。例えば、Si-KからCl-K吸収あたりの軟X線領域では,蛍光X線収量法によると,基板からの散乱X線が表面からの蛍光X線に比べて弱いNi,Cuなどの3d遷移金属表面の実験はこれまでも可能であったが,より重元素基板上では散乱X線の影響で測定不可能であった。本研究では全反射入射・全反射出射条件を用いることで重元素基板上の偏光XAFS測定技術を確立した。
偏光XAFS測定ではX線の偏光方向がs波とp波になるような双方のセットアップが不可欠であり,両方ともを全反射入射条件で測定すれば基板からの散乱X線は抑えられ問題は解決する。しかしながら,この場合超高真空槽全体を回転させるなど装置が極めて大がかりなものとなってしまう。そこで本研究では,これまでの装置をほぼそのまま使い,s波に対しては直入射・全反射出射,p波に対しては全反射入射・直出射条件で偏光XAFS測定を試み,これまでの通常の手法では測定できなかったPd表面上における含S分子吸着系(0.2分子層以下)のXAFS測定に成功した。なお、実際には,s波の場合完全に全反射出射とすると強度が足りないためなるべく斜出射にしながら立体角を許容範囲で広くした。
測定した分子吸着系はSO_2,C_4H_4S/Pd(100),Pd(111)などでこれらの吸着構造・電子状態は,以前に行ったNi,Cu等の単結晶表面上でのものと大きく異なったものであることがわかり,本手法が有効に活用できたといえる。
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[Publications] 横山利彦 他: "Surface structures and electronic properties of SO_2 adsorbed on Ni(111) and Ni(100) studied by S K-edge X-ray absorption fine structure spectroscopy" Surface Science. 324. 25-34 (1995)
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[Publications] 寺田 秀 他: "Surface structure of SO_2 adsorbed on Ni(110) studied by S K-edge X-ray absorption fine structure spectroscopy" Surface Science. 336. 55-62 (1995)
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[Publications] 武中章太 他: "Surface structure of (√<3>×√<3>)R30°S/Ni(111)determined by back-reflection X-ray standing-wave method" Surface Science. 372. 300-328 (1997)
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[Publications] 中橋寿之 他: "Adsorption of SO_2 on Cu(100) studied by X-ray-absorption fine-structure spectroscopy and scanning Tunneling microscopy" Surface Science. 373. 1-10 (1997)
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[Publications] 横山利彦 他: "Coverage dependence of surface structures and vibrations of Cl/Ni(100)Studied by Cl K-edge SEXAFS" Surface Science. (印刷中).
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[Publications] 寺田 秀 他: "Adsorption of SO_2 on Pd(100) studied by S K-edge XAFS" J.Phys.(Paris). (印刷中).
