低速イオンとファンデルワールス薄膜固体の衝突反応に関する基礎的研究

慢离子与范德华薄膜固体碰撞反应的基础研究

• 批准号: 09740422
• 负责人: 佐藤 哲也
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: University of Yamanashi
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09740422/
• 关键词: イオン衝撃; 二次イオン; フォノン; 凝縮固体; ファンデルワールス薄膜; エネルギー緩和; 多体効果; リフレクトロン; ファンデルワークス薄膜; 低速イオン; 脱離; 衝突反応

衝突エネルギーが数100eV以下の低エネルギー領域における低速イオンと固体表面の相互作用に関して、総合的かつ基礎的な知見を得るための方法論の開発を行った。7.6Kに冷却した清浄なSi基坂上に、0.1〜数分子層で制御された原子・分子薄膜を真空蒸着法で形成し、400eVのHe^+イオンで衝撃した。二次イオン強度の膜厚依存性、衝突エネルギー依存性などを検討し、1) スパイク領域における電荷移行反応と二次イオン収率・脱離収率の相関、2) エネルギー緩和過程と薄膜固体のV_0値(固体の電子親和力)の相関、などに関する知見を得た。薄膜固体としては、希ガスRg(Ar,Kr,Xe)、窒素、酸素、および一酸化炭素などの単一種薄膜や、これらの積層膜 および任意の割合で混合した混合薄膜を用いた。「垂直イオン入射、垂直イオン引き出し法」が可能な、飛行時間型質量分析計で質量分析した。希ガス薄膜固体中のホールやエキシトンの拡散長は、Ar<Kr<Xeの順に長い傾向があり、二次イオン生成において、多価イオン(Rg^<2+>)や励起種(Rg^*、Rg^<+*>)の寄与が大きい事が分かった。また、負のV_0値を持つ酸素薄膜の方が窒素薄膜(V_0>0)に比べ二次イオンの生成のスパイク領域が大きいことが分かった。

Conflict エ ネ ル ギ ー が several low below 100 ev の エ ネ ル ギ ー field に お け る low-speed イ オ ン と solid surface の interaction に masato し て, 総 of か つ based な knowledge を must る た め の methodology の open 発 を line っ た. Clear at 7.6 K に cooling し た な Si base sakanoue に, 0.1 ~ several molecular layer で suppression さ れ た atoms, molecules film を vacuum steaming method で し, 400 ev の He ^ + イ オ ン で blunt shock し た. Intensity of secondary イ オ ン の film thickness dependence, conflict エ ネ ル ギ ー dependency な ど を beg し 検, 1) ス パ イ ク field に お け る charge transition anti 応 と secondary イ オ ン 収 rate from masato 収 rate の phase, 2) エ ネ ル ギ ー detente process と film solid の V_0 numerical の electron affinity (solid) の phase masato, な ど に masato す る knowledge を た. , and in thin film solid と し て は ガ ス Rg (Ar, Kr and Xe), smothering, acid, お よ び a acidification carbon な ど の 単 a film や, こ れ ら の laminated membrane お よ び arbitrary cut and mixed で し の た hybrid film を with い た. "Vertical <s:1> <s:1> incident, vertical <s:1> induced <s:1> exit <s:1> method" が possibility な, time-of-flight mass analyzer で mass analysis た た. Bush ガ ス film solid の ホ ー ル や エ キ シ ト ン の company, taking long は, Ar "Kr" Xe の shun long に い tendency が あ り, secondary イ オ ン generated に お い て, multiple 価 イ オ ン (Rg ^ 2 + > <) や wound up the kind of (Rg, Rg ^ ^ * * > < +) の send with が き い matter が points か っ た. ま た, negative の V_0 element numerical を hold つ acid membrane の party が smothering plain film (V_0 > 0) に than べ secondary イ オ ン の generated の ス パ イ ク field が big き い こ と が points か っ た.

项目成果

Tetsuya Sato: "Secondary Ions Produced by Low-energy Impact of He^+ and Ne^+ ions on ran der Waals Thin Films" Rapid Communications in Mass spectrometry. 11. 1139-1143 (1997)

Tetsuya Sato：“He^ 和 Ne^ 离子对兰德瓦尔斯薄膜的低能冲击产生的二次离子”质谱快速通讯。