| 研究概要 |
本研究の目的は前方散乱型の電子エネルギー損失微細構造(FELFS)測定法を用いてW(100)上の酵素および窒素の吸着に起因する表面再配列構造を複数の電子線入射方位に対して入射角及び検出角を変化させて測定を行い、再配列の局所的構造を解明することである。
まず、微弱信号を検出するため入射電子の電源の安定動作と電源ノイズを極力抑える調整を行うとともに、パソコンによる外部入出力制御系を構築した。また超高真空槽内で試料が面内回転でき電子衝撃昇温法により清浄可能な試料ホルダーを製作した。四軸マニピュレータを用いて試料表面への電子線入射方位と入射角及び入射位置を正確に決定した。3種類の電子線入射方位([100],[110],[001])よりEELFSスペクトルの検出を行い、そのスペクトルをフーリエ変換して動径分布関数(RDF)を導出するまでのプログラムを作成した。
W(100)の酸素吸着過程では、0.5MLの被覆率において入射方位に依存して変化するEELFSスペクトルが観測された。広域X線吸収端微細構造理論の偏光依存性を考慮したモデル計算により、0.5MLの酸素原子は二つの酸素原子列を作り(Double row model)、quasi-threefold site上にWO_2を形成するモデルを提案した。
W(100)の窒素吸着過程では、0.5MLの被覆率において300K〜1190Kの範囲でアニール処理を施した表面に対してEELFSスペクトルを検出した。この結果W(100)表面上の4回対称サイトに吸着した窒素原子が960Kと1060Kの間でcontracted-domain構造を引き起こす過程を捕らえることができた。
本研究で使用した角度分解した電子エネルギー損失微細構造法を用いれば、吸着過程における局所的な構造変化を捕らえられるので、今後様々な表面吸着系の研究への適用が期待される。
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