1998 Fiscal Year Annual Research Report
STM複合TOF表面局所質量分析装置の開発及び材料機能評価への応用
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09555263
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| Research Institution | KYOTO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
岡崎 敏 京都大学, 工学研究科, 教授 (40025383)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森下 富士夫 京都大学, 工学研究科, 助教授 (30026281)
長村 俊彦 (株)ユニソク, 科学機器開発研究所, 所長
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| Keywords | TOF質量分析 / TOF表面局所分析 / レーザー励起イオン化 / イオンビーム励起 / STM複合TOF / イオン脱離 |
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| Research Abstract |
本研究では、超高感度かつ超高分解能で測定可能なナノ領域測定用TOF質量分析計を開発して、これを多機能超高真空走査トンネル分光装置(UHV-STS/STM)にオンライン結合することにより、材料表面のナノ局所場における原子・分子レベルでの化学組成分析、化学構造分析、化学状態分析が可能なTOF表面局所分析装置の開発を目的として研究をすすめた。
本年度は、まず、初年度に開発したSTM複合TOF質量分析装置を用いて、小型パルスイオン源を導入して、イオンビーム励起離脱によるTOF質量分析法について検討した。また、試料表面にパルスレーザーを照射するレーザーアシストイオン化法が可能な装置構成についても、検討の上構築した。特にその際、STM測定においては、バイアス電圧を広範囲に変化させて、試料-探針間の距離と電流の関係を測定して基礎データを収得した。また、レーザー励起法においては、YAGレーザーの3倍高調波を針先に集光するように入射させTOF検出器により、試料面より脱離するイオンの強度とレーザーパルス強度の関係を測定した。さらに、これらに基づいて、STM探針のバイアス電圧、電流をパラメータとして、レーザーパルスによる脱離イオン強度の相関を求め、各種材料に即した効率的イオン化法に関して一定の知見を得た。
現在、TOF検出器の検出効率を挙げるため集束電場の構造を改良して最適条件を求め、検出感度の改善を図るとともに、探針を二次元的に走査して脱離イオンの分布を画像化する実験を行いつつある。
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[Publications] M.Oyama: "Ion Pair Formation Between the Electrogenerated 2,3-Dichloro-5,6-Dicyano-1,4-Benzoquinone Dianion and the Sodium Ion at Platinum Surfaces" Journal of Elecfroanalytical Chemistry. 451. 193-201 (1998)
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[Publications] M.Oyama: "Mechanistic Aspects of Electrochemical Reduction of 7,7,8,8-Tetracyano-benzoquinone in the presence of Mg^<2+> or Ba^<2+>" journal of Physical Chemistry B. 102. 6588-6595 (1998)
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[Publications] F.Prieto: "Mechanistic Determination Using Arrays of Variable Sized Channel Microband Electrodes : The Oxidation of 2,3,7,8-Tetramethoxythianthrene in the Presence of Pyridine in Acetonitrile Solution" Electroanalysis. 10. 685-690 (1998)
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[Publications] M.Oyama: "Development of Dual-Electrolysis Stopped-Flow Method for the Observation of Electrogenerated Chemiluminescence in Energy Sufficient Systems" Analyfical Chemistry. 70. 5079-5084 (1998)
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[Publications] M.Yamanuki: "Thin layer electrochemical Raman study of ion pair formation between the tetrachlorobenzoquinone anion radical and alkaline earth metal cations" Journal of Electroanalytical Chemistry. 458. 191-198 (1998)
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[Publications] M.Oyama: "Two dimensional CCD detection for electrogenerated chemiluminescence (ECL) on the electrode surface. ECL reactions concerning the microcrystals of perylene dimer cation radical salt" Journal of Electroanalytical Chemistry. (印刷中).
