X線光電子分光法と分子軌道計算によるガラスの電子構造解析

利用 X 射线光电子能谱和分子轨道计算分析玻璃的电子结构

• 批准号: 06855076
• 负责人: 難波 徳郎
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Okayama University
• 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: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06855076/
• 关键词: X線光電子分光; 分子軌道計算; ガラス; 帯電中和; アルカリケイ酸塩

(1)高真空中で破断した正常なガラス表面に単色Al-Kα X線を照射してX線光電子スペクトル(XPS)の測定を行った。測定中は資料表面に低エネルギーの電子シャワーを照射し、さらに試料表面の約1mm上方にNi金属メッシュを置くことで、均一な帯電中和補正が可能となった。その結果、石英ガラスの酸素およびケイ素の内殻準位について、従来の報告例に比較して半価幅の小さい非常にシャープなピークを得ることに成功した。(2)次に、2成分系アルカリケイ酸塩ガラスのXPSスペクトルの測定を行った。その結果、Olsスペクトルを架橋酸素と非架橋酸素に帰属される明瞭な2つのピークに分離できた。さらに、Ols結合エネルギーはアルカリ酸化物の含有量が増すほど、また同じアルカリ含有量ではアルカリ種がLi、Na、Kの順に低エネルギー側にシフトすることを見出した。また、陽イオンの内殻準位の結合エネルギーもOlsと同様に僅かなシフトを示すことを確認した。このシフト量は陽イオン、陰イオン間の相対的な塩基度に支配されていると結論付けた。(3)価電子帯近傍のXPSスペクトルについても従来にない鮮明なスペクトルを得ることに成功した。DV-Xα法を用いた分子軌道計算(新規備品)により求めた状態密度は実測のXPSスペクトルと非常に良く対応していた。(4)本研究で得られたXPSスペクトルをデータベースとして公開するために、測定データの書式について検討するとともに、学内LAN上でのデータ転送試験を行った。

(1)Measurement of X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) in high vacuum Measurement of the surface of the sample in the low temperature of the electron beam irradiation, the surface of the sample about 1 mm above the Ni metal layer, uniform charge neutralization correction is possible The results show that the quartz crystal has a high acidity and a high purity, and the internal shell level of the quartz crystal is very high. (2)The second and second components were determined by XPS. As a result, Ols can be separated from bridging and non-bridging acids. In addition, the content of organic acids in the combination of Li, Na and K increased, and the content of organic acids in the combination of Li, Na and K increased. The combination of the positive and negative shell levels is confirmed by the positive and negative shell levels. The results show that the relationship between positive and negative factors is dominated by the basic factors. (3)The electronic spectrum is very close to XPS. DV-X α method is used to calculate molecular orbitals. (4)This study was conducted to determine the content of XPS and the content of XPS on LAN.