Structural analysis of potassium ions adsorbed on platinum electrodes by using grazing incidence neutron beam

利用掠入射中子束分析铂电极上吸附的钾离子的结构

• 批准号: 21K05137
• 负责人: 水沢 多鶴子
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: 一般財団法人総合科学研究機構(総合科学研究センター(総合科学研究室)及び中性子科学センター(研究開発
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05137/
• 关键词: 表面・界面分析; 元素分析; 中性子; ガンマ線; 界面; 全反射; ガンマ線分光; 固液界面; 吸着構造

本研究では中性子反射率法に全反射蛍光X線法（TXRF）の手法を応用し、中性子の鏡面反射により表面近傍の原子との核反応により生じるガンマ線を検出することで界面の元素分析を行う方法を開発する。本手法を、TXRFでは困難な深く埋もれた界面に局在する軽元素の分析に適用する。2021年度は研究用原子炉JRR-3及びJ-PARC MLFで実験セットアップの試験を行い、本手法により表面、界面近傍を選択的に分析可能であることを確認した。2022年度は遮蔽の改善等により高感度な分析が可能となる測定条件の確立を目指した。実績は下記のとおりである。（１）JRR-3における実験：中性子反射率計SUIRENにおいて単色中性子線による鏡面反射InPウエハの表面近傍でのInからのガンマ線の信号強度の角度依存性を測定した。反応断面積が10barn以上、エネルギー1500keVまでのガンマ線を検出することに成功した。また、Si基板の下にある厚さ数マイクロメートルのIn合金層からの信号を検出することに成功した。（２）J-PARC　MLFにおける実験：BL10に実験セットアップを持込み、試料からのγ線強度の波長依存性を測定する実験を行った。シリコン基板の表面もしくは界面に作成した厚さ数マイクロメートルのIn合金薄層を分析できた。（３）本課題を申請するための予備研究として微小な中性子ビームで表面近傍の分析を行っていた。その結果を投稿した。論文は「表面と真空」2022年9月号に掲載された。

In this study, the neutral reflectance method, the total reflection X-ray method (TXRF), the neutral reflectance method, the surface reflectance method, the near-atomic reflectance method, the nuclear reaction method, the element analysis method, the interface element analysis method, the total reflectivity method, the total reflection X-ray method, the neutral reflectance method, the total reflection X-ray method, the total reflection X-ray method, the neutral reflectance method, the total reflection X-ray method, the total reflection X-ray method, the neutral reflectance method, the total reflection X-ray method In this method, TXRF is used in the analysis of elements in the interface. In 2021, the analysis of atomic furnace JRR-3 (atomic furnace) and J-PARC MLF (atomic furnace), which is used in the study of the surface and interface of the atomic furnace, may confirm the accuracy of the analysis. In 2022, "shadowing" improvement and other "high sensitivity" analysis may determine the measurement conditions and confirm the target index. I don't know. I don't know. (1) JRR-3 reflectivity measurement: the reflectivity of the neutral line is measured. The reflectivity of the color neutral line is reflected by the InP reflectance of the surface near the surface. The signal strength of the line line is angle-dependent. The anti-cross section is positive and 10barn, and the cross-section is positive, so that the 1500keV will be successful. Under the Si substrate, the number of thicknesses, the thickness, the In alloy, the signal, the success signal. (2) J-PARC MLF temperature measurement: BL10 temperature measurement is used to determine the temperature dependence of the wave length. The surface of the substrate, the interface, the thickness, thickness, (3) the application for this project is based on the analysis of the surface proximity of small neutrons in the equipment for research. The results show that you have submitted your contribution. A vacuum on the surface. September 2022.

项目成果

Instrumentation of Total-reflection Neutron Induced γ Spectroscopy

全反射中子诱导 γ 能谱仪器

• DOI: 10.1380/vss.65.420
• 发表时间: 2022
• 期刊: Vacuum and Surface Science
• 作者: MIZUSAWA Mari;YAMAZAKI Dai;ITO Takayoshi;HARADA Masahide;OIKAWA Kenichi;SAKURAI Kenji
• 通讯作者: SAKURAI Kenji