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電子-イオン・コインシデンス分光を用いた表面分析装置の開発と応用

研究課題

研究課題/領域番号 12555007
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 表面界面物性
研究機関高エネルギー加速器研究機構

研究代表者

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)

研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
13,100千円 (直接経費: 13,100千円)
2002年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2001年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2000年度: 8,000千円 (直接経費: 8,000千円)
キーワード表面分析 / 放射光 / 電子-イオンコインシデンス分光 / オージェ電子分光 / X線光電子分光 / イオン質量分光 / 電子-イオン・コインシデンス分光 / オージュ電子分光 / イオン質量分析
研究概要

平成12-13年度には、Kai Siegbahnらの提案した同軸対称鏡型電子エネルギーアナライザーとコンパクトTOF飛行時間型イオン質量分析器、位置調整機構から構成される新しい電子-イオン・コインシデンス分光器を製作した。この装置を用いて凝縮したH_2Oの4α_1←O1s共鳴励起において共鳴オージェ電子-H^+コインシデンス測定を行なったところ、コインシデンスイオン検出効率が従来のCMAを用いたコインシデンス分光装置より一桁以上改善されることがわかった。さらにSi(111)清浄表面のXeF_2によるフッ化過程の測定に応用し、光電子-イオン・コインシデンス分光法によってフッ化過程を高感度で測定できること、XeF_2導入量が10000Lを超えると表面第2層のSi層のフッ化が始まること、などを見出した。平成14年度には同心円状3分割アノード型MCPを用いてコンパクト極角分解型飛行時間イオン質量分析器を開発し、電子-極角分解イオン・コインシデンス分光装置を製作した。本装置は、特定の光電子放出終状態あるいはオージェ終状態に由来するイオンの質量と収量、脱離極角、運動エネルギーを測定できる。本装置を凝縮H_2Oの4α_1←O1s共鳴励起誘起H^+脱離機構に応用し、イオン脱離機構には2種類あり、その比率が表面法線方向に脱離するH^+と法線から20度以上傾いた方向に脱離するH^+とで異なることを示唆する結果を得た。さらに、本装置の普及を図るため、電子イオン・コインシデンス分光によるイオン脱離研究の総説、解説を執筆した。また、電子-イオン・コインシデンス分光研究として、Si(100)表面上に吸着したCF_3CD(OH)CH_3のClsイオン化に由来するサイト選択的イオン脱離の研究とSi(100)表面上に吸着したH_2OのClsのシェイクアップ、シェイクオフイオン化に由来するH^+脱離の研究を報告した。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (19件)

  • [文献書誌] 漁剛志, 吉田啓晃, 下條竜夫, 小林英一, 間瀬一彦, 長岡伸一, 田中健一郎: "高感度同軸対称鏡型電子エネルギー分析器の製作と評価、コインシデンス分光への応用"真空. 46. 377-384 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Eiichi Kobayashi, Kouji Isari, Kazuhiko Mase: "Excitation site-specific ion desorption study of Si(111) surfaces fluorinated by XeF_2 using photoelectron photoion coincidence spectroscopy"Surface Science. 528. 255-260 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kouji Isari, Ejichi Kobayashi, Kazuhiko Mase, Kenichiro Tanaka: "Construction and evaluation of an electron-ion coincidence apparatus using a large transmission coaxially symmetric mirror electron energy analyzer"Surface Science. 528. 261-265 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nagaoka, K.Mase, A.Nakamura, M.Nagao, J.Yoshinobu, S.Tanaka: "Site-specific fragmentation caused by core-level photoionization : effect of chemisorption"Journal of Chemical Physics. 117. 3961-3971 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Tanaka, K.Mase, S.Nagaoka, M.Nagasono, K.Kamada: "Ion desorption induced by core-level excitation of H_2O/Si(100) : Evidence of desorption due to the multielectron excitation/decay"Journal of Chemical Physics. 117. 4479-4488

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Mase, M.Nagasono, S.Tanaka, T.Sekitani, S.Nagaoka: "Ion Desorption from Molecules Condensed at Low Temperature : A Study with Electron-Ion Coincidence Spectroscopy Combined with Synchrotron Radiation"Fizika Nizkikh Temperatur. 29. 243-258 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Eiichi Kobayashi, Kouji Isari, Masanobu Mori, Kazuhiko Mase, Koji Okudaira, Kenichiro Tanaka, Nobuo Ueno: "Construction and Evaluation of Polar-Angle-Resolved Compact Time-of-Flight Ion Mass Spectrometer, and Its Application for Electron-Ion Coincidence Spectroscopy"Journal of the Vacuum Society of Japan, submitted. (in Japanese).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kouji Isari, Hiroaki Yoshida, Tatsuo Gejo, Eiichi Kobayashi, Kazuhiko Mase, Shin-ichi Nagaoka, Kenichiro Tanaka: "Construction and Evaluation of Coaxially Symmetric Mirror Electron Energy Analyzer with High Sensitivity, and Its Application to Coincidence Spectroscopy"Journal of the Vacuum Society of Japan, submitted (in Japanese). 46. 377-384 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Eiichi Kobayashi, Kouji Isari and Kazuhiko Mase: "Excitation site-specific ion desorption study of Si(111) surfaces fluorinated by XeF_2 using photoelectron photoion coincidence Spectroscopy"Surf. Sci.. 528. 255-260 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kouji Isari, Eiichi Kobayashi, Kazuhiko Mase and Kenichiro Tanaka,: "Construction and evaluation of an electron-ion coincidence apparatus using a large transmission coaxially symmetric mirror electron energy analyzer"Surf. Sci.. 528. 261-265 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Nagaoka, K. Mase, A. Nakamura, M. Nagao, J. Yoshinobu, and S. Tanaka: "Site-specific fragmentation caused by core-level photoionization: effect of chemisorption"J. Chem. Phys.. 117. 3961-3971 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Tanaka, K. Mase, S. Nagaoka, M. Nagasono, and K. Kamada: "Ion desorption induced by core-level excitation of H_2O/Si(100) : Evidence of desorption due to the multielectron excitation/decay"J. Chem. Phys.. 117. 4479-4488 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Mase, M. Nagasono, S. Tanaka, T. Sekitani, and S. Nagaoka,: "Ion Desorption from Molecules Condensed at Low Temperature : A Study with Electron-Ion Coincidence Spectroscopy Combined with Synchrotron Radiation"Fizika Nizkikh Temperatur (Low Temperature Physics 29, 243-258 (2003)). 29. 321-341 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuhiko Mase: "X-ray stimulated photochemical reactions in X-ray absorption Spectroscopy -XAFS and its applicationsedited by Toshiaki Ohta (Industrial Publishing & Consulting, Inc., Tokyo, 2002) (in Japanese)."269-275

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shin-ichiro Tanaka and Kazuhiko Mase: "Studies on the Core-level-excitatton-induced Ion Desorption from Solid Surfaces"Journal of the Surface Science Society of Japan (in Japanese).. 23. 753-758 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Kobayashi, K.Isari, K.Mase: "Excitation site-specific ion desorption study of Si(111) surfaces fluorinated by XeF2 using photoelectron photoion coincidence spectroscopy"Surf.Sci.. 528. 255-260 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Isari, E.Kobayashi, K.Mase, K.Tanaka: "Construction and evaluation of an electron-ion coincidence apparatus using a large transmission coaxially symmetric mirror electron energy analyzer"Surf.Sci.. 528. 261-265 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Mase, M.Nagasono, S.Tanaka, T.Sekitani, S.Nagaoka: "Ion desorption from molecules condensed at low temperature : A study with electron-ion coincidence spectroscopy combined with synchrotron radiation"Fizika Nizkikh Temperatur. 29. 321-341 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 間瀬一彦: "「超高真空仕様CMA(円筒鏡面型電子エネルギー分析器)製作技術」"Kanae. 13. 18-29 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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