2000 Fiscal Year Annual Research Report
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11304041
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| Research Institution | The Graduate University for Advanced Studies |
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Principal Investigator |
松本 吉泰 総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 教授 (70181790)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡邊 一也 総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 助手 (30300718)
高木 紀明 総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 助教授 (50252416)
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| Keywords | ナノ構造 / X線光電子分光 / 白金 / 超薄膜 / クラスター / メタン / 光化学 / 銅 |
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| Research Abstract |
昨年度に試作した超高真空装置を用いて銅・白金系におけるメタンの紫外光化学について研究を行った。
(1)銅超薄膜の成長:
Pt(111)表面上に銅原子を蒸着し、X線光電子分光を用いて銅薄膜の成長の様子を測定した。XPSシグナルは蒸着時間に比例して増加するが、ある時点でその傾きが変化する。また、銅を蒸着した表面を240Kに保ち、これをCOにさらした後、Cls強度を測定したところ、これは蒸着時間に比例して減少し、ちょうどこのブレークポイント付近よりも長い蒸着時間ではほぼゼロとなる。また、反射赤外吸収分光によってCO伸縮振動をモニターしたが、このシグナルもこのブレークポイント以上ではきわめて小さくなる。この温度ではCOはPt(111)表面にのみ吸着することができるため、これらのデータからちょうどブレークポイントのところで銅の第一層が完成したと判断した。
(2)光反応の銅薄膜数による影響:
メタンの光反応断面積が銅の被覆率や層数によってどのように変化するかを測定した。そこで、メタンの被覆率、および、光反応によって生じ、表面に残存する炭化水素の被覆率が照射した光子数にどのように変化するかを、銅の蒸着量を変化させながら測定した。その結果、銅5.5ML蒸着した表面は清浄表面と異なる結果を与えることが明らかになった。メタンの消失に関する有効断面積はPt(111)で1.3×10^<-19>cm^2、銅蒸着表面では2.6×10^<-20>cm^2と減少しており、これはCu(111)表面での値(2.0×10^<-20>cm^2)にほぼ一致している。現在、銅1MLにおける測定を進めており、まだ初期的なものであるが、Pt(111)とCu(111)表面とのちょうど中間的な値をとるような傾向を示している。これは、一層目の銅原子がバルクのそれと異なる光反応性を有していることを示唆している。
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[Publications] Watanabe,K.: "Photochemistry of Methane on Cu(111)"Surface Science. 454-456. 262-266 (2000)
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[Publications] Watanabe,K.: "Excitation mechanisms and photochemistry of adsorbates with spherical symmetry"Faraday Discussion. 117. 207-211 (2000)
