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2015 年度 実績報告書

スピン偏極水素原子ビームによる表面磁気秩序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 25390075
研究機関東京大学

研究代表者

小倉 正平  東京大学, 生産技術研究所, 助教 (10396905)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード水素 / 表面・界面物性 / スピン偏極 / 磁性
研究実績の概要

本研究ではスピン偏極水素原子ビームを利用してAg(111)上の物理吸着酸素分子層の表面磁気秩序を明らかにすることを目的とした.
本年度は水素原子ビームの強度測定を行った.ビーム高強度化のためのスキマーの導入に伴いこれまでとは形状の異なる石英管を作成したため,水素分子の解離率がこれまでの値より減少した.そのため水素原子を効率よく測定できるクロスビームイオン源の四重極質量分析器(QMS)を導入し,水素分子・原子ビームの強度の見積もりを行った.水素分子ビーム入射時のQMSの信号と,真空槽中に水素分子を満たした場合のQMSの信号の差からビームのみの強度を調べ,水素分子の石英管入口の圧力に比例して単位時間あたり10の12~14乗個の水素分子入射数と見積もった.さらにマイクロ波の有無による質量数2のQMS信号の差から水素分子の解離率を0.13と見積もった.水素原子ビームの速度を測定するためのレーザーや光学系を準備したが,水素原子ビームの強度が低く,測定までには至らなかった.石英管の形状や冷却法が変わったため,マイクロ波の放電により石英管が高温となり,再結合率が上がったのが原因だと考えられる.一方で水素分子ビームに関しては散乱強度の角度分布を測定できる装置を作成し,単結晶の二酸化チタン表面において水素分子の散乱角度分布を測定できることを確認した.
研究期間全体としては水素分子ビームの高強度化,磁石やQMSの位置制御機構の作成,多光子共鳴イオン化法による水素分子ビームの速度測定,水素ビームの散乱角度分解測定などを行った.しかし水素原子ビームの高強度化がうまくいかず,目的としていたAg(111)上の物理吸着酸素分子層の表面磁気秩序の解明までには至らなかった.個々の部分については本研究によりほぼ完成したので今後水素原子ビームの高強度化ができれば本来の目的を達成できると考える.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Reduction of nitric oxide with carbon monoxide on the Al-Mo(110) surface alloy2016

    • 著者名/発表者名
      G. S. Grigorkina, I. V. Tvauri, A. G. Kaloeva, O. G. Burdzieva, D. Sekiba, S. Ogura, K. Fukutani, T. T. Magkoev
    • 雑誌名

      Solid State Communications

      巻: 233 ページ: 11-14

    • DOI

      10.1016/j.ssc.2016.02.010

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of hydrogen on the localized electronic states and electronic conductivity of rutile TiO2(110)2015

    • 著者名/発表者名
      K. Fukada, M. Matsumoto, K. Takeyasu, S. Ogura, K. Fukutani
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 84 ページ: 064716

    • DOI

      10.7566/JPSJ.84.064716

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Complete H-D exchange of butene via D absorbed in a Pd-Au alloy2015

    • 著者名/発表者名
      S. Ogura, M. Okada, K. Fukutani
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry C

      巻: 119 ページ: 23973-23977

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.5b07216

    • 査読あり
  • [学会発表] Pd70Au30(110)の水素放出に対するCOキャップ効果のTDSシミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      小倉正平,福谷克之
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-03-21
  • [学会発表] 共鳴核反応法による水素の時空間分解測定2016

    • 著者名/発表者名
      小倉正平,Markus Wilde,福谷克之
    • 学会等名
      第18回AMSシンポジウム
    • 発表場所
      東京大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2016-03-04
  • [学会発表] Dynamic CO cap effects on hydrogen transport across the Pd70Au30(110) surface2015

    • 著者名/発表者名
      小倉正平,岡田美智雄,福谷克之
    • 学会等名
      表面・界面スペクトロスコピー2015
    • 発表場所
      国立女性教育会館(埼玉県比企郡)
    • 年月日
      2015-11-27
  • [学会発表] Pd70Au30(110)表面での水素吸放出に対する動的分子キャップ効果2015

    • 著者名/発表者名
      小倉正平,岡田美智雄,福谷克之
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-09-16
  • [備考] 東京大学生産技術研究所福谷研究室ホームページ

    • URL

      http://oflab.iis.u-tokyo.ac.jp/

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公開日: 2017-01-06  

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