水素分子のオルソ・パラ変換過程の表面物性研究への応用

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低速電子エネルギ-分光方(EELS)は、振動・回転励起過程の測定により水素の吸着状態(物理吸着/化学吸着)やオルソ・パラ状態を弁別することができる。本研究は、EELSを主要な測定手段として、水素分子のオルソ・パラ変換過程に及ぼす因子を解明し、新たな表面物性研究手段を開拓することを目的としている。本年度の研究成果は、次のとおりである。(1)高分解能低速電子分光装置を用いた低温凝縮層の低速電子線回折高分解能低速電子線回折法による表面単分子層の解析法として、表面波共鳴を用いる試みを行った。メタン単分子層を試料として行った予備実験において、吸着分子の配向エピタキシ-によるドメインの寄与と考えられる共鳴ピ-クの分裂を観測することに成功した。現在、水素分子にこの方法を適用するための準備を進めている。(2)低温気体凝縮層の被覆率の定量吸着水素分子のオルソ・パラ変換速度が、吸着量の増加に伴って低下することは既に、当研究グル-プにより見出されている。詳細な論議を行うためには、吸着量の正確な定量が不可欠である。今回の研究では、レ-ザ-昇温脱離法の定量化を目的として、レ-ザ-照射後の過渡的圧力変化の解析法の開発とポンプ排気速度の測定法の研究を行った。(3)高分解能電子分光法の複合化高分解能電子分光測定を表面層の構造解析と両立させるため、新たな真空マニホ-ルドを設計し、レ-ザ-昇温脱離・チャンネルプレ-ト付LEED/AES装置を組み合わせた装置を完成した。また、差動排気型回転マニピュレ-タを導入し、極低温結晶表面の微小回転を可能にした。現在、装置の総合的な調整を進めている。