2018 Fiscal Year Annual Research Report
Site selective ion desorption induced by positron-annihilation
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16K21424
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
立花 隆行 東京理科大学, 理学部第二部物理学科, 研究員 (90449306)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 陽電子 / 電子遷移誘起脱離 / 表面物理 / 量子ビーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、陽電子入射によって引き起こされる固体表面からのイオン脱離現象の機構解明を進めてきた。昨年度までの研究から、イオン脱離が主として陽電子と表面の電子との対消滅で起こることがわかった。また、電子衝撃イオン脱離との比較から，特定の原子が顕著に脱離することが明らかになった。これらの結果から、陽電子が持つ消滅サイト選択性や元素選択性によってサイト選択的なイオン脱離が起こると結論した。
その一方で、陽電子消滅に起因する脱離現象をより詳細に調べるためには、装置の質量分解能を向上させる必要や、試料温度を広範囲に渡って精度よく制御する必要がでてきた。そこで、本年度の前半は装置の改造を集中しておこなった。具体的には、飛行時間法において脱離イオンの飛行距離を延長して質量分解能を向上させた。その一方で、脱離イオンを効率よく検出するために電極配置や構造を改良した。さらに、超高真空対応のヒータ－材を購入し、新たな試料ホルダーを製作した。これにより、試料温度を室温から800℃まで制御することを可能にした。
改良した実験装置を用いて、これまで用いてきた二酸化チタン結晶以外にも、フッ化リチウム結晶を試料とした実験を開始した。電子衝撃による脱離と比較したところ、陽電子入射でのみ分子イオンの脱離が観測され、それらの収率は試料温度に強く依存することを明らかにした。この結果から、これまで観測してきたサイト選択性以外にも、試料固体に入射した陽電子自身がその表面において分子イオンの形成に関与する可能性を見出した。
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