固体表面における光刺激脱離のダイナミクス

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11640327
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 田中 慎一郎 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (00227141)
• 研究分担者: 鎌田 雅夫 佐賀大学, 理工学部, 教授 (60112538)
• キーワード: 電子励起刺激脱離 / シンクロトロン放射光 / 内殻励起 / 固体表面 / 光電子分光 / SrTiO_3

研究概要

平成13年度においては、SrTiO_3(100)表面からの内殻励起刺激脱離過程の電子・イオンコインシデンス法および光電子分光法による研究を進めた。さらに、Si(100)-H_2Oの系に関して、O1s内殻励起による水素イオン脱離に関しても研究を進めた。光刺激脱離における電子系のダイナミクスを研究する上で大きな武器となるであろう2光子光電子分光については、新たに装置を立ち上げ、Si(100)(2x1)表面について実験を行った。
1)SrTiO_3(100)表面においては、Sr内殻、Ti内殻の励起により酸素イオンが脱離することを実験的に確かめた。また、Ti内殻励起によるイオン脱離収量と、Sr内殻励起によるイオン脱離収量は異なっていることを観測した。これは、Tiにおけるd電子軌道空孔が重要な働きをしているものと考えられている。また、酸素1s励起による酸素イオン脱離も観測した。
2)Si(100)-H_2Oの系については、O1s励起により水素イオン脱離が起こることが知られているが、電子・イオンコインデンス測定により、単純なオージェ緩和過程による2正孔生成ではなく、シェイクアップやシェイクオフ過程により生成した3正孔以上の多正孔によるものであることが分かった。
3)2光子光電子装置を、前年度作成した装置では限界があったので新たに大幅に改造、建設し、立ち上げた。Si(100)(2x1)表面におけるフェムト秒時間分解測定を行った。表面電子状態の寿命に関する知見を得つつある。

研究成果

• [文献書誌] Shin-ichi Nagaoka, Shin-ichiro Tanaka, Kazuhiko Mase: "Site-Specific Fragmentation following C:1s Core-Level Photoionization of 1,1,1-Trifluoroethane Condensed on a Au Surface and of a 2,2,2-Trifluoroethanol Monolayer Chemisorbed on a Si(100) Surface"J.of Phys.Chem.B. 105. 1554-1561 (2001)
• [文献書誌] S.Tanaka, S.D.More, M.Kamada: "Observation of the surface core exciton and its decay on solid Xe"J.Electro.Spec.Rel.Phenom.. 114-116. 295-299 (2001)
• [文献書誌] E.Ikenaga, K.Isari, K.Kudara, Y.Yasui, S.A.Sardar, S.Wada, T.Sekitani, K.Tanaka, K.Mase, S.Tanaka: "Study of ion desorption induced by carbon core excitation for poly-methlmethacrylate thin film using electron-ion coincidence spectroscopy"J.Chem.Phys.. 2751. 2751-2759 (2001)