| 研究課題/領域番号 |
61430005
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
村田 好正 東京大学, 物性研究所, 教授 (10080467)
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| 研究分担者 |
栃原 浩 東京大学, 物性研究所, 助手 (80080472)
渡辺 俊太郎 東京大学, 物性研究所, 助教授 (50143540)
寺倉 清之 東京大学, 物性研究所, 助教授 (40028212)
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| キーワード | 金属表面 / 化学吸着 / 光刺激イオン脱離 / ArFエキシマレーザー / 多光子過程 / 超低速イオン散乱 / イオン中性化 |
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| 研究概要 |
ArFエキシマレーザー(193nm)を励起源として金属表面に化学吸着した吸着分子を多光子共鳴イオン化法によりイオン脱離させ、分子の吸着状態での電子励起状態を研究することが目的である。Pt(100)上に化学吸着したNO分子がNO^+として3光子過程で脱離することを見出した。金属に化学吸着した系で、結合電子の励起によるレーザー刺激脱離を観測した最初の例である。これはイオン収量が広いレーザー強度(9〜53mJ/cm^2)にわたって3光子過程であること、脱離イオンの運動エネルギー分布がレーザー強度によらず、0.25eV(T=3000K)にピークを持つ分布であることから明らかにされた。NO^+生成の機構として、1光子による中性NO分子の光刺激脱離と、脱離したNOの気相での2光子非共鳴イオン化と思われる。これはイオン収量の減衰曲線から求まる脱離の断面積が比較的大きな値であることからもうなずける。しかし、励起レーザーの波長を可変化した測定まで到達できなかったので、この機構であると断定はできないが、NOの結合電子の励起による脱離であることは明らかである。また、脱離の減衰曲線から、吸着状態の違いによって脱離の断面積が大きく異なることが観測された。このことも脱離に結合電子の電子励起状態が直接関与していることを示している。本研究は研究期間の最終年度になってしまったが、やっと研究の緒についた所といえよう。しかし、これからの大きな発展を示す重要な結果が得られた。一方、イオン脱離を考える上で重要で、しかも従来ほとんど行なわれていない、超低速エネルギー領域(1〜100cV)での分子性イオン(主にN^+_2)の散乱、中性化、解離性散乱、活性化エネルギーを必要とする解離吸着の測定を、Pt(100)、Ni(100)、Ni(111)を標的として多くの実験成果を得た。これらは光刺激イオン脱離を考える上で、重要な知見を与える。
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