極低温TOF-SIMSによる固体水素表面融解の解明

• 研究課題/領域番号: 15K13366
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 薄膜・表面界面物性
• 研究機関: 国立研究開発法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 鈴木 拓 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 光・電子材料ユニット, 主幹研究員 (60354354)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2015年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
• キーワード: 表面相転移 / ２次イオン質量分析 / 水素 / 表面融解

研究成果の概要

飛行時間型２次イオン質量分析(TOF-SIMS)を用いて固体水素の表面融解を解明するために、GM冷凍機をベースにしたクライオスタットの開発を行った。その結果、試料表面を４Ｋ程度に冷却出来、なおかつ超高真空中で表面清浄化のためのフラッシュ加熱や試料交換が可能な冷却試料マニピュレータの開発に成功した。そしてこれを用い、固体水素薄膜に関してTOF-SIMSの昇温実験を行った。その結果、表面相転移（再結晶化と融解）に対応すると考えられる２次イオン強度の変化が観測された。すなわち、TOF-SIMSの昇温測定から、最表面の相転移が検出されることが示唆された

研究成果

• [雑誌論文] Temperature Programmed Desorption of Quench-condensed Krypton and Acetone in Air; Selective Concentration of Ultra-trace Gas Components (2016)
  • 著者名/発表者名: T.T.Suzuki, I. Sakaguchi
  • 雑誌名: Analytical Sciences 巻: 32 号: 4 ページ: 449-454
  • DOI: 10.2116/analsci.32.449
  • NAID: 130005143834
  • ISSN: 0910-6340, 1348-2246
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Oscillatory spin asymmetric scattering of low energy He ions on Sn surfaces (2016)
  • 著者名/発表者名: T.T.Suzuki, O.Sakai
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms 巻: 印刷中 ページ: 2-6
  • DOI: 10.1016/j.nimb.2016.02.064
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] An ultrabright and monochromatic electron point source made of a LaB6 nanowire (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Zhang, J. Tang, J. Yuan, Y. Yamauchi, T.T. Suzuki, N. Shinya, K. Nakajima, Lu-Chang Qin
  • 雑誌名: Nature Nanotechnology 巻: 11 号: 3 ページ: 273-279
  • DOI: 10.1038/nnano.2015.276
  • 査読あり
• [雑誌論文] Depth profiling analysis of solar wind helium collected in diamond-like carbon film from <i>Genesis</i> (2015)
  • 著者名/発表者名: Bajo, K., Olinger, C. T., Jurewicz, A. J. G., Burnett, D. S., Sakaguchi, I., Suzuki, T., Itose, S., Ishihara, M., Uchino, K., Wieler, R. and Yurimoto, H.
  • 雑誌名: ＧＥＯＣＨＥＭＩＣＡＬ ＪＯＵＲＮＡＬ 巻: 49 号: 5 ページ: 559-566
  • DOI: 10.2343/geochemj.2.0385
  • NAID: 130005101418
  • ISSN: 0016-7002, 1880-5973
  • 年月日: 2015-09-30
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Target element dependent spin–orbit coupling in polarized 4He+ ion (2015)
  • 著者名/発表者名: 鈴木拓、酒井治、一ノ倉聖、平原徹、長谷川修司
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 巻: 印刷中 ページ: 163-166
  • DOI: 10.1016/j.nimb.2014.11.055
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] ビスマス表面におけるスピン依存イオン散乱 (2015)
  • 著者名/発表者名: 一ノ倉聖, 平原徹, 酒井治, 長谷川修司, 鈴木拓
  • 雑誌名: 表面科学 巻: 36 号: 8 ページ: 408-411
  • DOI: 10.1380/jsssj.36.408
  • NAID: 130005093814
  • ISSN: 0388-5321, 1881-4743
  • 査読あり
• [学会発表] Sn表面における低速ヘリウムイオンの振動的な非対称性散乱 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鈴木拓, 柳町治, 坂口勲
  • 学会等名: 日本物理学会 第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] 量子情報・量子計測における宝石「欠陥ダイヤモンド」の作り方、使い方 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鈴木拓
  • 学会等名: 日本物理学会 第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学
  • 年月日: 2016-03-19
  • 招待講演
• [学会発表] 二次元光電子分光による，WドープZnO半導体の表面構造解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 深見駿, 鈴木拓, 安達裕, 渡邉賢, 坂口勲, 田口宗孝, 辻川大地, 吉田泰輔, 橋本雄介, 李美希, 室隆桂之, 松下智裕, 松井文彦, 大門寛
  • 学会等名: 日本物理学会 第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] スピン偏極He^+^ビーム散乱における異常なスピン軌道相互作用の起源III (2016)
  • 著者名/発表者名: 酒井治、鈴木拓、西野正理
  • 学会等名: 日本物理学会 第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] W添加酸化亜鉛とZn添加酸化スズ薄膜のセンサ特性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 坂口勲, 安達裕, 渡邉賢, 齋藤紀子, 鈴木拓
  • 学会等名: 日本セラミックス協会2016年 年会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2016-03-14
• [学会発表] 二次元光電子回折法によるWドープZnO単結晶薄膜の表面終端構造解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 深見駿, 鈴木拓, 安達裕, 坂口勲, 渡邉賢, 橋本由介, 岡本隆志, 田中一光, 米田允俊, 太田紘志, 嶽太輔, 吉田喜紀, 室隆桂之, 松下智裕, 田口宗孝, 松井文彦, 大門寛
  • 学会等名: 3D活性サイト科学成果報告会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2016-03-07
• [学会発表] 高性能ガスセンサ実現のための活性表面の作製と評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鈴木拓, 安達裕, 渡邉賢
  • 学会等名: 3D活性サイト科学成果報告会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2016-03-07
• [学会発表] Spin-orbit coupling in He+ ion &#8211; surface collisions (2015)
  • 著者名/発表者名: 鈴木拓, 柳町治, 坂口勲
  • 学会等名: 第16回「イオンビームによる表面・界面」特別研究会
  • 発表場所: 奈良女子大学
  • 年月日: 2015-12-05
  • 招待講演
• [学会発表] MICRODISTRIBUTION OF SOLAR WIND HELIUM ON ITOKAWA PARTICLES (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Bajo, I. Sakaguchi, T. Suzuki, S. Itose, M. Matsuya, M. Ishihara, K. Uchino, H. Yurimoto
  • 学会等名: HAYABUSA 2015 3rd Symposium of Solar System Materials
  • 発表場所: JAXA（神奈川）
  • 年月日: 2015-11-18
  • 国際学会
• [学会発表] Effects of Impurity Doping on Gas Sensing Properties of ZnO Films Grown by Pulsed Laser Deposition (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Adachi, I. Sakaguchi, K. Watanabe, N. Saito, T. Suzuki
  • 学会等名: STAC-9
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2015-10-19
  • 国際学会
• [学会発表] Low-energy He+ ion scattering spectroscopy; Recent topics in fundamentals and applications (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Suzuki, O. Yanagimachi, Y. Adachi, K. Watanabe, N. Saito, I. Sakaguchi, N. Ohashi, S. Hishita
  • 学会等名: 21stInternational Workshop on Inelastic Ion-Surface Collisions
  • 発表場所: スペイン
  • 年月日: 2015-10-18
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Al添加酸化亜鉛薄膜のガスセンサ特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 安達裕, 渡邉賢, 齋藤紀子, 鈴木拓, 坂口勲, 大橋直樹
  • 学会等名: 日本セラミックス協会第28回秋季シンポジウム
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] スピン偏極He+ビーム散乱における異常なスピン軌道相互作用の起源II (2015)
  • 著者名/発表者名: 柳町治, 鈴木拓, 西野正理
  • 学会等名: 日本物理学会[物性] 2015年 秋季大会
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] 酸化亜鉛薄膜のガスセンサ特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 安達裕, 渡邉賢, 齋藤紀子, 鈴木拓, 坂口勲, 大橋直樹
  • 学会等名: 第76回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2015-09-13
• [学会発表] 凝縮固体表面における昇温TOF-SIMS (2015)
  • 著者名/発表者名: 鈴木拓, 坂口勲
  • 学会等名: 第76回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2015-09-13
• [学会発表] Measurement for a regolith particle recovered from asteroid Itokawa by Sputtered Neutral Mass Spectrometry with tunneling ionization (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Bajo, I. Sakaguchi, T. Suzuki, S. Itose, M. Mtsuya, M. Ishihara, K. Uchino, M. Kudo, K. Nagao, Y. Seto, H. Yurimoto
  • 学会等名: SISS-17
  • 発表場所: 成蹊大学
  • 年月日: 2015-06-25
  • 国際学会
• [学会発表] Modification of ZnO surfaces by W segregation and their gas sensing properties (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Suzuki, Y. Adachi, K. Watanabe, N. Saito, I. Sakaguchi, N. Ohashi, S. Hishita
  • 学会等名: 2015 EMN Qingdao Meeting
  • 発表場所: 中国
  • 年月日: 2015-06-14
  • 国際学会 / 招待講演
• [備考] NIMS Researchers Database SAMURAI
  • URL: http://samurai.nims.go.jp/SUZUKI_Taku-j.html
• [産業財産権] ガス分析装置およびガス分析方法 (2015)
  • 発明者名: 鈴木拓、坂口勲
  • 権利者名: 鈴木拓、坂口勲
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2015-11-20