| 研究課題/領域番号 |
16K04992
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
プラズマエレクトロニクス
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| 研究機関 | 大阪工業大学 |
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研究代表者 |
眞銅 雅子 大阪工業大学, 工学部, 講師 (10345481)
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| 研究分担者 |
首藤 健一 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (40300876)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | プラズマ / 負イオン / イオンビーム / 仕事関数 / 光電分光 / 電荷交換 / 触媒 / 表面反応 / 表面生成 / 触媒電極 / プラズマ計測 |
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| 研究成果の概要 |
負イオンは半導体製造プラズマや核融合プラズマにおいて重要な役割を果たすため、効率よく生成する必要がある。本研究では、ヘリウム正イオンを仕事関数の低い触媒電極（水分子を吸着させた銀薄膜）に入射させ、表面での電荷交換プロセスを経て脱離・散乱するヘリウム負イオンの生成量測定を行った。仕事関数は光電分光法を用いて測定し、水の吸着量を制御して連続的に変化させた。以上の実験から仕事関数が低いほどヘリウム負イオン生成量が増加する様子を示すことに成功した。また、第一原理計算を用いて、銀原子とヘリウムイオンとの間に形成される共鳴状態を通じた電子供給により負イオンが生成されるメカニズムを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、触媒基板表面に正イオンを照射し、二次生成物として発生する負イオンの生成量およびエネルギー分布を測定することに成功した。負イオン生成に関する物理の詳細な議論により、スパッタリング以外のイオン散乱の物理に新たな知見を与え、プラズマの界面反応・触媒科学の両面に有用な物理を明らかにすることができた。また、気相中の電子付着だけでなく、表面で生成される負イオンの物性を測定できるようになることで、将来の核融合発電に必要な負イオン源の開発や、原子層堆積(ALD)・エッチングなど負イオンを用いた新規材料プロセスへの応用に向けて有用な知見を与えることができたと考えている。
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