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1.高速イオンビーム
高速イオンビーム照射でAl固体表面やGaAs表面からスパッタリング放出された励起Alや励起Ga原子からの発光強度の表面からの距離依存性、スペクトル線のドップラー解析などの測定を行い、表面との量子トンネル効果により励起原子が非輻射性脱励起を受ける確率を求めた。また、二次電子および二次イオンの運動エネルギーを測定し、二次電子収量、標的の仕事関数の変化等を議論した。二次電子の運動エネルギー分析器や、放出二次イオンに対する飛行時間差型質量分析器は、いずれも自作した。これら一連の実験から得られた結果は、励起原子、二次イオン、二次電子などの放出過程が、吸着酸素原子被覆による表面電子状態の変化に強く影響されることを示していて興味深い。
2.多価イオンビーム
多価イオンを固体表面に「すれすれ」入射させ、放出された二次イオンを、画像分光法で測定する装置を開発した。飛行時差間型質量分析器と組み合わせた二次イオンの運動量画像分光は、表面吸着子の分析には、感度の点で極めて優れていることが判明した。表面に吸着している炭化水素から放出されるH^+の挙動を測定・解析した。多価イオンの持つ大きな内部エネルギーを利用した固体表面のポテンシャルスパッタリングは、表面加工などに意味を持つと思われるが、導電性のAlやAuでは起こらないことが確認された。また、エピタキシー法で生成されたGaN標的の面極性(+C軸、-C軸)を調べる手段として、本手法が有効であることが示された。
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