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レーザー誘起脱離による表面・分子相互作用の動的特異性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 08454076
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 固体物性Ⅰ(光物性・半導体・誘電体)
研究機関電気通信大学

研究代表者

村田 好正 (村田 好忠)  電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (10080467)

研究分担者 吉安 信雄  電気通信大学, 電気通信学部, 助手 (60017415)
研究期間 (年度) 1996 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
7,900千円 (直接経費: 7,900千円)
1997年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
1996年度: 4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
キーワードPt(111) / Pt(111)-Ge表面合金 / NO,COの脱離と吸着 / 脱離分子の角度分布 / 中間の電子励起状態 / 表面合金の電子構造 / 絶縁体-金属転移 / 吸着分子の束縛並進モード / レーザー誘起脱離 / エキシマーレーザー / 共鳴多光子イオン化スペクトル / 速度依存性 / 電子励起状態 / 寿命 / 非断熱ポテンシャル / 脱離過程
研究概要

ナノ秒のパルス幅の紫外レーザー誘起による、電子励起に伴う、遷移金属に化学吸着したNO,COの脱離に対して、基板がPtは活性で、Pd,Niが不活性という高い選択性を見い出した。その原因を解明するため、(1)Pt(111)からのNOの脱離について、中間の電子励起状態の性質を明らかにすべく、脱離NO分子の角度分布の速度依存性と回転エネルギー依存性を測定した。脱離の断面積が小さいため、S/N比のよい測定は困難であったが、よい測定結果が得られた。そして(a)脱離分子の速度が増すにつれて角度分布の幅が狭くなる、(b)分布幅の速度依存性は回転エネルギーには依らないとの結果を得た。前者の結果はこの角度分布から脱離の中間励起状態での吸着NO分子の束縛並進モードに関する知見が得られることを示唆している。しかし予想よりはるかに大きい速度依存性が得られ、現在測定結果の解釈を検討中である。(2)Pt(111)-Ge表面合金の電子構造と、この表面に吸着したCO分子の電子状態を測定した。それはPt(111)表面にGeを4%ドープしたPt(111)-Ge表面合金からはNOは脱離するがCOは脱離しない。すなわち脱離に関してこの表面は合金PtとPdの中間の性質を示す。(a)Pt(111)-Geのバンド幅がPtより狭いことが判明した。これは以前に推測したモデルの妥当性を支持する結果である。(b)CO吸着の5σ単位がPt(111)上の吸着と違いがないというCOの吸着エネルギーの測定結果と一見矛盾する結果が得られた。しかしこの表面合金のついて最近測定した、放射光を用いた角度分解光電子分光法によるバンド構造を用いることにより矛盾なく説明できた。(c)この表面合金上のGeの1原子層は絶縁体-金属転移を起こし、COを化学吸着するs,p電子系の金属になることを見い出した。この表面からのレーザー誘起脱離の研究を進めることが、脱離の選択性の原因の解明に効果的である。

報告書

(3件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (17件)

  • [文献書誌] 村田 好正: "Selectivity on Laser-Induced Desorption of NO and CO from Transition Metal Surfaces" Z.Phys.Chem.198・I/II. 149-156 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 村田 好正: "Photoexcited Processes at Metal and Alloy Surfaces : Electronic Structure and Adsorption Site" Surf.Sci.390・1-3. 164-173 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 村田 好正: "Electronic Structure of a Pt(111)-Ge Surface Alloy and Adsorbed CO" J.Electron Spectrosc.Relat.Phenom.(印刷中).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Murata and K.Fukutani: "Selectivity on Laser-Induced Desorption of NO and CO from Transition Metal Surfaces" Z.Phys.Chem.198. 149-156 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Fukutani and Y.Murata: "Photoexcited Processes at Metal and Alloy Surfaces : Electronic Structure and Adsorption Site" Surf.Sci.390. 164-173 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Fukutani, T.T.Magkoev, Y.Murata, M.Matsumoto, T.Kawauchi, T.Magome, Y.Tezuka and S.Shin: "Electronic Structure of a Pt (111)-Ge Surface Alloy and Adsorbed CO" J.Electron Spectrosc.Relat.Phenom.(in press). (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 村田,好正: "Selectivity on Laser-Induced Desorption of NO and CO from Transition Metal Surfaces" Z.Phys.Chem.198・I/II. 149-156 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 村田,好正: "Photoexcited Processes at Metal and Alloy Surfaces:Electronic Structure and Adsorption Site" Surf.Sci.390・1-3. 164-173 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 村田,好正: "Electronic Structure of a Pt(111)-Ge Surface Alloy and Adsorbed CO" J.Electron Spectrosc.Relat.Phenom.(印刷中).

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 村田好正他: "Behavior of Atomic Hydrogen on Au(001)" Surface Science. 357/358. 663-666 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 村田好正他: "Repulsive Interaction of CO^+ and a Pt Surface Derived from Very-Low-Energy Ion Scattering" Surface Science. 363. 112-120 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 村田好正他: "Adsorption and Desorption of NO and CO on a Pt(111)-Ge Surface Alloy" Surface Science. 363. 185-194 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 村田好正他: "STM Study of Laser-Induced Desorption from Si(111)Surfaces with Adsorbates" Surface Science. 363. 268-273 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 村田好正他: "Interaction of Ultraviolet Photons with NO/Ni(111)" Surface Science. 363. 281-288 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 村田好正他: "Laser-Induced Desorption from Si(111) Surfaces with Adsorbed Chlorine Atoms" Journal of Physics : Condensed Matter. 8. 6543-6551 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 村田好正他: "Selectivity on Laser-Induced Desorption of NO and Co from Transition Metal Surfaces" Zeitschrift Fur Physikalische Chemie. 198S. 149-156 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 村田好正他: "Scattering of Low-Energy (10-350eV) Light Ions from Al(111) : Neatralization and Dissociation" Journal of Physics : Condensed Matter. 9. 1919-1930 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2020-05-15  

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