固体内電子励起へ及ぼす高速クラスターイオンの構造と配向の影響

Bohr速度ν_0=2.19×10^6m/s以上の高速クラスターイオン衝突による二次電子放出の近接効果(二次電子放出の抑制)の発現機構を解明する目的のもとで本研究を進めている。これまでに検討してきた固体中でのイオン誘起ポテンシャルによる励起電子の輸送過程の擾乱に起因した二次電子放出の抑制モデルでは、クラスターの配向が輸送過程での近接効果に影響を及ぼす可能性が考えられる。このような配向の影響を検証するため、クーロン爆発イメージと二次電子収量の同時測定により、二次電子放出の近接効果の配向依存性を測定した。3.2ν_0のC_2^+イオンをビーム軸に対して45°傾けて設置した1.4、2.8、14.1μg/cm^2(70～700A)のアモルファス炭素薄膜標的へ入射した。イオン衝突毎に薄膜の前方後方に放出される二次電子の収量をマイクロチャンネルプレート検出器で測定すると共に、薄膜出射後の解離イオンを静電偏向電極により電荷選別した後、発光画像として検出し、2つの解離イオンの位置から配向角度を導出した。C^<3+>-C^<3+>のペアに対して、膜厚1,4μg/cm^2の前方放出ではビーム軸に対して解離イオンが平行に出射する場合に二次電子収量が増加する配向依存性が観測された。配向の効果が消失した膜厚2.8μg/cm^2の出口での核間距離は～1.6Aであるのに対して、輸送過程に起因する近接効果は核間距離が～70Aに達しても発現することから、輸送過程での近接効果に及ぼす配向の影響は殆ど無いことを明らかにした。配向に依存しない輸送過程の近接効果に生成過程の配向の近接効果を加えると、実験結果を概ね説明することができるため、観測された配向依存性は励起電子の生成過程に起因する可能性が高い。これらの結果より、イオン誘起ポテンシャルの応答距離は励起電子の輸送距離より非常に大きい可能性があることが示唆される知見が得られた。

Bohr速度ν_0=2.19×10^6m/s以上の高速クラスターイオン衝突による二次電子放出の近接効果(二次電子放出の抑制)の発現機構を解明する目的のもとで本研究を進めている。これまでに検討してきた固体中でのイオン誘起ポテンシャルによる励起電子の輸送過程の擾乱に起因した二次電子放出の抑制モデルでは、クラスターの配向が輸送過程での近接効果に影響を及ぼす可能性が考えられる。このような配向の影響を検証するため、クーロン爆発イメージと二次電子収量の同時測定により、二次電子放出の近接効果の配向依存性を測定した。3.2ν_0のC_2^+イオンをビーム軸に対して45°傾けて設置した1.4、2.8、14.1μg/cm^2(70～700A)のアモルファス炭素薄膜標的へ入射した。イオン衝突毎に薄膜の前方後方に放出される二次電子の収量をマイクロチャンネルプレート検出器で測定すると共に、薄膜出射後の解離イオンを静電偏向電極により電荷選別した後、発光画像として検出し、2つの解離イオンの位置から配向角度を導出した。C^<3+>-C^<3+>のペアに対して、膜厚1,4μg/cm^2の前方放出ではビーム軸に対して解離イオンが平行に出射する場合に二次電子収量が増加する配向依存性が観測された。配向の効果が消失した膜厚2.8μg/cm^2の出口での核間距離は～1.6Aであるのに対して、輸送過程に起因する近接効果は核間距離が～70Aに達しても発現することから、輸送過程での近接効果に及ぼす配向の影響は殆ど無いことを明らかにした。配向に依存しない輸送過程の近接効果に生成過程の配向の近接効果を加えると、実験結果を概ね説明することができるため、観測された配向依存性は励起電子の生成過程に起因する可能性が高い。これらの結果より、イオン誘起ポテンシャルの応答距離は励起電子の輸送距離より非常に大きい可能性があることが示唆される知見が得られた。