メタステーブル電子放射顕微鏡による固体表面最外層反応の動的観測

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09440235
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 原田 義也 千葉大学, 工学部, 教授 (20013477)
• 研究分担者: 奥平 幸司 千葉大学, 工学部, 助教授 (50202023) ; 上野 信雄 分子科学研究所, 教授 (40111413)
• キーワード: 固体表面 / 電子分光 / 表面反応 / 電子顕微鏡

研究概要

本研究では、よく規定された(well-defined)固体表面上における、分子の吸着、拡散、および分子間の二次元空間反応の動的過程を我々が最近開発したメタステーブル電子放射顕微鏡(MEEM、メタステーブル原子の衝突に伴って表面から放出される電子を電子レンズで結像させる装置)を用いて観測することを試みた。本年度の研究成果は以下の通りである。
1 蒸着基板(シリコン単結晶面、グラファイト劈開面、MoS_2劈開面、ダイアモンド膜等)を清浄化し、その過程をLEED(低速電子回折)、EELS(電子エネルギー損失分光)およびPIES(ペニングイオン化電子分光)等により確認した。
2 上の蒸着基板の表面に有機物(フタロシアニン類、PTODA(ペリレンテトラカルボン酸無水物)など)の試料を蒸着し、蒸着膜の経時変化、,加熱による分子の拡散過程などをMEEM(ミクロ領域のPIESおよびエネルギー選別像を与える)とLEEM(ミクロ領域のEELSおよびエネルギー選別像を与える)により観測した。
3 通常の表面解析装置により、上と同様の観測をPIES、ARUPS(角度分解紫外光電子分光)等を用いて行った。
4 蒸着基板の表面に2種の試料(有機物とIn等の金属)を蒸着し、試料間の二次元空間反応を観測した。
5 以上の結果、二次元空間反応における反応速度、分子中における反応部位、反応に伴う電子状態の変化の動的過程が朗らかになった。

研究成果

• [文献書誌] A.Abuduaini: "Characterization of Self-Assembled Monolayer of Thiophenol on Gold by Penning Ionization Electron Spectroscopy" J.Electron Spectrosc.Relat.Phenom.88-91. 849-854 (1998)
• [文献書誌] S.Kera: "Penning Ionization Electron Spectroscopy of Titanyl Phthlocyanine Ultrathin Films:Electronic State and Molecular Orientaion" J.Electron Spectrosc.Relat.Phenom.88-91. 885-889 (1998)
• [文献書誌] H.Ozaki: "Penning Ionization Electron Spectroscopy of Atomic Tape:Extrathin Super-structure Constructed by Intramolecular Hydrogen Bonds on a Solid Surface" J.Electron Spectrosc.Relat.Phenom.88-91. 933-938 (1998)
• [文献書誌] Y.Azuma: "High Resolution Electron Energy Loss Spectroscopy of Chloroaluminum Phthalocyanine Ultra-Thin Films" J.Electron Spectrosc.Relat.Phenom.88-91. 881-884 (1998)
• [文献書誌] Y.Azuma: "Chracterization of Thin Films of Chloroaluminum Phthalocyanine on MoS_2:HREELS,LEET and PIES Study" Thin Solid Films. 327-329. 303-307 (1998)
• [文献書誌] S.Kera: "Characterization of Ultrathin Films of Titanyl Phthalocyanine on Graphite:PIES and UPS Study" Thin Solid Films. 327-329. 278-282 (1998)
• [文献書誌] A.Abuduaini: "Penning Ionization Electron Spectroscopy on Self-Assembled Monolayer of 1-Mercapto-8-Bromooctane on Au(111)" Mol.Cryst.Liq.Cryst.322. 203-208 (1998)
• [文献書誌] A.Abuduaini: "Observation of Outermost Surface Layer of 4-Mercaptohydrocynamic Acid Self-Assembled Film on Au(111)by PIES" Appl.Surface Sci.(印刷中).