2次元クラスターとしての薄膜の物理化学的挙動

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05237213
• 研究機関: 山梨大学
• 研究代表者: 平岡 賢三 山梨大学, 工学部, 教授 (80107218)
• キーワード: 2次元クラスター / 薄膜 / トンネル効果

研究概要

温度10Kの金属表面に窒素プラズマスプレーし、窒素原子を含む窒素分子薄膜を蒸着した。これを水素プラズマスプレーして、薄膜と水素原子を反応させた。反応後、基板温度を一定速度で昇温し、昇温脱離質量スペクトル(TPMS)を測定した。TPMSの解析により、薄膜中にアンモニア分子が生成したことが分かった。さらに、膜厚依存性を検討したところ、H原子は少なくとも200分子層の窒素分子層を拡散移動し、N原子を水添してアンモニア分子を生成することが分かった。
さらに、CO膜を蒸着して、これを水素プラズマ処理したところ、ホルムアルデヒドとメタノールが生成することが分かった。反応時間の増加で、メタノールこ生成量が増大した。これは、薄膜中で、逐次的水添反応、CO→HCO→H2CO→H2COH→CH3OHが生起したことを示す。このようなH原子のトンネル効果を伴う低温化学反応は、星間空間における宇宙塵が化学進化に重要な役割を果たすことを示唆する。

研究成果

• [文献書誌] K.Hiraoka: "Application of Electrospray Ionization to the Observation of Higher Fu Merene Anions" Rapid.Communic.Mass Spectrometry. 7. 1677-1681 (1993)
• [文献書誌] K.Hiraoka: "Segregation of As on GaAs(160)Surface during Abration Process Studied by X-ray Photoelectron Spectroscopy and Auger Electron Spectroscopy" Jpn.J.Appl.Phys.32. 5080-5084 (1993)
• [文献書誌] K.Hiraoka: "The Gas-Phase solvation of C_2H_5^+,S-C_3H_7^+,and t-C_4H_9^+ with CH_4.The Isomeric Structures of C_2H_5^+ and C_2H_5^+…CH_4." Chem.Phys.Lett.207. 178-184 (1993)
• [文献書誌] K.Hiraoka,S.Fujimaki: "Bond Strengthen of the Gas-Phase Cluster Ions X^-(CS_2)_n(X=F,U,Br and I)" Chem.Phys.Lett.208. 491-496 (1993)
• [文献書誌] K.Hiraoka,K.Murata: "Species Selectivity Effects in the Production of Electrospray Ions" Rapid Communic.Mass Spectrometry. 7. 363-373 (1993)
• [文献書誌] 平岡賢三: "低温でのクラスター形式による同位体分離" 質量分析. 41. 73-86 (1993)