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フラクタル構造をもつ固体表面上での光誘起化学反応の研究

具有分形结构的固体表面光致化学反应研究

基本信息

批准号：
12874086
负责人：
渡邊一也
金额：
$ 1.34万
依托单位：
The Graduate University for Advanced Studies
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、フラクタル構造を有する金属上での光化学反応について、特異な反応の発見、およびその機構解明を目的とした。本年度に得られた成果は以下のとおりである。1.GaAs表面振動ダイナミクスの解明表面吸着分子の反応素過程を理解するためには、表面での振動励起状態のダイナミクスに関する知見が非常に重要である。本研究ではフラクタル構造を有する金属および表面吸着種の振動ダイナミクスを研究する手段として、前年度に時間分解表面第2高調波測定法を開発した。本年はこれを典型的な半導体であるGaAs表面に適用し、パルス幅約20fsの超短パルスレーザー励起によるGaAs表面フォノンの生成減衰過程を実時間観測した。表面フォノンのコヒーレント振動が観測され、振動コヒーレンスは数100fsの時間で消失した。また励起光強度を高くすることにより振動数のレッドシフトが観測された。2.Sb蒸着GaAs表面の振動ダイナミクスの解明Sb原子はグラファイト上等でフラクタル構造を形成することが知られている。SbをGaAs(l10)表面に数原子層蒸着した系で、上記の時間分解振動分光を試みた。時間分解第2高調波信号にSb-GaAs界面振動に帰属される振動が観測され、その波形から、振動コヒーレンスの減衰時定数は約700fsと求められた。またこの界面振動モードの信号強度は清浄表面処理温度等に依存し、界面の均質性に敏感であることがわかった。

This study aims to clarify the mechanism of photochemical reaction, specific reaction and other structural changes on metals. This year's results are as follows: 1. It is very important to understand the vibration excitation state of GaAs surface and to understand the adsorption process of molecules on GaAs surface. In this study, a method for the study of vibration of metal and surface adsorbed species was developed by time-resolved surface high-profile measurement in the previous year. This year, the typical semiconductor GaAs surface is suitable for ultra-short excitation of about 20fs, and the generation and attenuation process of GaAs surface is measured. The vibration of the surface layer is measured and disappears after 100fs. The excitation intensity is high, and the vibration number is low. 2. The vibration of Sb vapor on GaAs surface is analyzed by Sb atom. Sb GaAs(l10) surface evaporation of several atomic layers, recording the time decomposition of vibration spectroscopy Time decomposition of the second high-profile signal Sb-GaAs interface vibration, vibration, waveform, attenuation time is about 700fs. The signal intensity of the interface vibration depends on the surface treatment temperature, and the interface homogeneity is sensitive.