極低エネルギーイオン・原子・分子ビームのケミカルアプリケーション

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13740386
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 高岡 毅 東北大学, 多元物質科学研究所, 助手 (90261479)
• Keywords: 分子線 / イオンビーム / 赤外分光 / 表面反応 / 昇温脱離 / 運動エネルギー

Research Abstract

イオンや中性状態の原子・分子ビームを固体表面に照射することにより、現在様々な物質が創りだされているが、近年数十eV以下の極低エネルギーイオン・原子・分子ビーム照射が固体表面反応に大きな影響を持つことがわかってきた。粒子が表面に衝突したときにその運動エネルギーが表面上の分子に移動し、表面反応が誘起されるためである。超音速分子ビーム法およびイオンビーム法を用いてエネルギー制御した数百meVから数十eVの原子・分子を表面に照射し、表面反応制御を行うことが本研究の目的である。平成13年度においては研究を実施する上で必要な以下に示した実験装置立ち上げ作業を行った。
1.超音速分子ビーム作成装置の調整
運動エネルギーが数eV以下の原子・分子の作成には超音速分子ビーム作成装置を用いる。運動エネルギーを調整するには質量数の異なる原子・分子と混合する必要があるが、混合比によって運動エネルギーの最確値と分布が異なっている。実験を行う上で運動エネルギーの最確値と分布を知っておくことが必要であるので本年度においてはまずその測定を行った。さらに超音速分子ビームが試料表面全体にあたるようにコリメーターを作成し、調整した。
2.イオンガンの設計、製作
運動エネルギーが数eV以上の原子・分子の作成にはイオンビームを用いる。低エネルギーのイオンビーム作成用のイオンガンを設計し、製作を行った。来年度においては主にこのイオンガンを用いて表面反応への粒子衝突の効果を調べる。