1999 Fiscal Year Annual Research Report

放射光による原子分子操作

Research Project

Project/Area Number	11222206
Research Institution	Okazaki National Research Institutes
Principal Investigator	長岡伸一岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 除教授 (30164403)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	信定克幸北海道大学, 理学研究科, 助手 (50290896) 田中慎一郎名古屋大学, 理学研究科, 助教授 (00227141) 間瀬一彦高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 助教授 (40241244) 鎌田雅夫岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 助教授 (60112538) 関谷徹司広島大学, 理学部, 助教授 (30259981)
Keywords	放射光 / 原子分子操作 / サイト選択性 / 内殻 / 励起 / イオン化 / 解離 / 同時計数
Research Abstract	同じ元素の同じ内殻の準位でも、その原子の周囲の環境によって内殻電子の励起エネルギーは変化する。そこで、照射光のエネルギーを厳密に選ぶと、分子を構成する原子や表面上の原子のうち、特定の原子のみを選択的に励起することが可能である。その結果、その原子との結合だけが選択的に切れるようなサイト選択的解離反応を起こすことができる。放射光を用いると、こうした内殻電子の選択的な励起が可能になる。以上のような内殻励起の特徴と放射光の利点に基づいて、我々は、放射光による原子分子操作を研究した。内殻電子の局在性を利用すると、放射光を光のナイフとして用いた全く新しいタイプの材料加工技術を開発することができる。有機金属分子の内殻準位からの光イオン化後の乖離反応は、半導体製造プロセスにおける光化学気相蒸着の観点からも興味深い。気体及び表面分子研究用の高感度高分解能電子・イオン同時計数装置を制作している。本装置は、放射光励起によって放出される電子とイオンをそれぞれエネルギーと質量を選別して同時に検出する。本装置を用いると、内殻電子励起状態あるいはオージェ終状態を選別して、解離イオンの収量を定量的に測定することが可能であり、本研究の目的に最も適している。 Si上に吸着した1,1,1-トリフルオロイソプロパンール-d1に対してサイト選択的な解離の研究を進め、放射光による表面での原子分子操作法の開発を行った。表面上に凝縮させたトリフルオロシリルトリメチルシリアルカンについて実験とGAUSSIAN-94と用いたab initio計算を行い、サイト選択的な解離が明瞭に観測されるには、サイト間距離がどの程度離れていなければならないかを明らかにした。こうした研究は、サイト間相互作用がサイト選択性に与える影響を明らかにするために重要である。また、こうした研究は、有機ケイ素分子を用いた半導体製造プロセスにおける光化学気相蒸着の観点からも興味深い。 ab initio計算を用いて内殻励起後の水分子のポテンシャル曲面を求め、解離のメカニズムを理論的に明らかにした。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] S.Nagaoka et al.: "Site-specific phenomena in Si:2p core-level photoionization of X3Si(CH2)nSi(CH3)3 condensed on a Si(111) surface"Chemical Physics. 249 (1). 15-27 (1999)
[Publications] K.Mase et al.: "Ion desorption induced by core-electron transitions studied with electron-ion coincidence spectroscopy"Surface Science. (印刷中).
[Publications] S.Tanaka et al.: "Electron-ion coincidence spectroscopy as a new tool for surface analysis-an application to the ice surface"Surface Science. (印刷中).
[Publications] K.Mase et al.: "An electron ion coincidence spectroscopy study of ion desorption induced by core-electron transitions of surfaces"Japanese Journal of Applied Physics Supplement. 38-1. 233-238 (1999)
[Publications] K.Mase et al.: "Mechanism of ion desorption induced by core-electron transitions of condensed molecules and adsorbates studied・・・"Journal of Electron Spectoscopy and Related Phenomena. 101-103. 13-16 (1999)
[Publications] 間瀬一彦他: "表面に吸着した水の電子励起に由来する脱離"真空. 42. 84-84 (1999)

1999 Fiscal Year Annual Research Report

放射光による原子分子操作

Principal Investigator

長岡 伸一 岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 除教授 (30164403)

Research Products

[Publications] S.Nagaoka et al.: "Site-specific phenomena in Si:2p core-level photoionization of X3Si(CH2)nSi(CH3)3 condensed on a Si(111) surface"Chemical Physics. 249 (1). 15-27 (1999)

[Publications] K.Mase et al.: "Ion desorption induced by core-electron transitions studied with electron-ion coincidence spectroscopy"Surface Science. (印刷中).

[Publications] S.Tanaka et al.: "Electron-ion coincidence spectroscopy as a new tool for surface analysis-an application to the ice surface"Surface Science. (印刷中).

[Publications] K.Mase et al.: "An electron ion coincidence spectroscopy study of ion desorption induced by core-electron transitions of surfaces"Japanese Journal of Applied Physics Supplement. 38-1. 233-238 (1999)

[Publications] K.Mase et al.: "Mechanism of ion desorption induced by core-electron transitions of condensed molecules and adsorbates studied・・・"Journal of Electron Spectoscopy and Related Phenomena. 101-103. 13-16 (1999)

[Publications] 間瀬一彦 他: "表面に吸着した水の電子励起に由来する脱離"真空. 42. 84-84 (1999)

長岡伸一岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 除教授 (30164403)

[Publications] 間瀬一彦他: "表面に吸着した水の電子励起に由来する脱離"真空. 42. 84-84 (1999)