| 研究概要 |
1.目的 構造材として使用される金属上の不動態皮膜は,古くからその存在は明らかになっているが,未だ確固たる構造,組成などは明らかになっていない。申請者らは,以前から,この数nmオーダーの酸化物皮膜に関して,種々の光学手法,電気化学手法を通じて,限定された系ではあるが,厚さ,構造,組成を明らかにしてきている。陰イオンが表面不動態皮膜に及ぼす影響は,吸着過程を通じて起こるとの説が有力であるが,測定手法が確立されたない無いため未だ確証は得られていない。本研究は吸着に伴う酸化物表面の電子準位情報を光学手法(ルミネッセンス測定,電位変調反射測定)から調べ,吸着過程による皮膜の物性変化を求めようとするものである。
2. 結果 チタン電極のアノード酸化物薄膜からの光励起ルミネッセンス発光を測定した。チタンのアノード生成酸化物として考えられているTiO_2のバンド・ギャップ以上のエネルギーを持つCd-Heレーザ光を用いて励起すると;酸化物薄膜からの微弱な発光が見られた。この発光のエネルギーはそのピークエネルギーが約3.1eVであり,TiO_2のバンドギャップに対応し,以前のラマンスペクトル測定結果を裏付けている。発光強度は大きく酸化電位に依存するとともに発光ピークエネルギーがわずかに酸化電位とともにシフトする。発光強度の電位依存性は薄膜の電位とともに起こる非晶質-結晶の遷移に対応していると考えられる。エネルギー2eV付近にさらに微弱な発光が観察されるが,あまりにも弱いので未だ定量的な結果は得られていない。この弱い発光は吸着陰イオンに依存すると予想されるので,種々の陰イオン存在下で測定中である。
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