表面電子励起と反応素過程

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07304031
• 研究種目: 総合研究(A)
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 村田 好正 東京大学, 物性研究所, 教授 (10080467)
• 研究分担者: 中辻 博 京都大学, 工学部, 教授 (90026211) ; 興地 斐男 大阪大学, 工学部, 教授 (20029002) ; 並木 章 豊橋技術科学大学, 工学部, 助教授 (40126941) ; 正畠 宏祐 名古屋大学, 工学部, 教授 (60132726) ; 潮田 資勝 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (90176652)
• キーワード: 国際会議 / プロシ-ディングス / レーザー誘起脱離 / 反応選択性 / 光分解 / 励起状態の寿命 / スピン偏極原子線 / 電子励起状態

研究概要

平成7年9月に真空と固体表面の国際会議(13th International Vacuum Congress and 9th International Conference on solid Surfaces)が横浜で開催され、そのサテライトミーティングとしてInternational Symposium on Dynamical Quantum Processes on Solid Surfacesが大阪で開催された。特に後者の会議では、本研究グループからの発表がわが国からの発表の中の主要な部分を占めている。これらの会議のプロシ-ディングスは現在印刷中で、Surface Science誌に掲載される。さらに平成8年1月に第18回谷口国際シンポジウムElementary Processes in Excitations and Reactions on Solid Surfacesが志摩で開催された。これは非公開の会議で、ここでのわが国からの参加者の多くは本研究グループのメンバーであった。またプロシ-ディングスはSpringer社から出版される。
NO, CO分子の電子励起に基づくレーザー誘起脱離は、基板がPtではするが、同族元素のNi、Pb基板からはしないという高い反応選択性が観測されている。Pt-Ge表面合金がこの反応選択性の原因を探る突破口になることが示された。というのは、この基板からNOは脱離し、COは脱離しない。そしてNO, COの吸着状態、Ptのdバンドの状態密度、脱離の関係がs-d混成のモデルで説明できる。Pt表面上のCH_4の光分解がArFエキシマーレーザーで効果的に起きることを見いだした。2光子光電子分光による光電子スペクトルの幅から、吸着子の励起状態に対応する寿命が得られた。レーザー誘起脱離で提案されている脱離分子の回転エネルギー分布から得た寿命との関係に興味がある。100%スピン偏極した熱エネルギー領域のCs原子ビームを作ることに成功した。これらの実験成果に対する理論面からの検討が、電子励起状態の計算を含めて、活発に行われた。また散乱現象についてもいくつかの興味ある提案がなされた。

研究成果

• [文献書誌] Y. Murata: "Bending Vibration of NO on Pt (111) at the Intermediate-Excited State in Photostimulated Desorption" J. Mol. Struct.352/353. 519-523 (1995)
• [文献書誌] K. Fukutani: "Photodesortion of CO and CO^+ from Pt (111) : Mechanism and Site Specificity" J. Chem. Phys.103. 2221-2228 (1995)
• [文献書誌] H. Iwai: "Chlorine-Induced De-reconstruction on Au (001) and CI-Adsorbed Layer" J. Phys. : Condens. Matter.7. 5163-5176 (1995)
• [文献書誌] H. Nakatsuji: "Theoretical Study on the Photostimulated Desorption of CO from a Pt Surfaces" J. Chem. Phys.104. 714- (1996)
• [文献書誌] H. Iwai: "Behavior of Atomic Hydrogen on Au (001)" Surf. Sci.(印刷中).
• [文献書誌] Y. Murata: "Repulsive Interaction in CO^+ on Pt Surface Derived from Very-Low-Energy Ion Scattering" Surf. Sci.(印刷中).
• [文献書誌] K. Fukutani: "Adsorption and Desorption of NO and CO on a Pt (111)-Ge Surface Alloy" Surf. Sci.(印刷中).
• [文献書誌] T. T. Magkoev: "Interaction of Ultraviolet Photons with NO/Ni (111)" Surf. Sci.(印刷中).
• [文献書誌] Y. Murata: "Lifetime of the Intermediate Excited State in Laser-Induced Desorption of NO from Pt" Springer Series in Solid-State Sciences. (印刷中).
• [文献書誌] A. Okiji: "The Effects of the Interfacial Structures on Magnetoresistance in Metallic Superlattices" Materials Sci. and Eng.B31. 163-168 (1995)
• [文献書誌] W. A. Dino: "Effects of Rotational State Excitations on the Dissociative Adsorption Dynamics of D_2/Cu (111)" J. Phys. Soc. Jpn.64. 2478-2487 (1995)
• [文献書誌] H. Kasai: "A Microscopic Theory of Desorption Induced by Electronic Transitions" Surf. Sci.(印刷中).
• [文献書誌] A. Okiji: "The Effects of the Electronic Excitation on the Motion of Particles (Molecules) Scattered by Metal Surfaces," Springer Series in Solid-State sciences.(印刷中).
• [文献書誌] Y. Murata: "Laser Induced Desorption in Laser Spectroscopy and Photochemistry on Metal Surfaces" World Scientific, Singapore, (1995)