陽イオンビーム生成用固体材料の表面電子物性

用于产生阳离子束的固体材料的表面电子特性

基本信息

批准号：
06650041
负责人：
河野博之
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Ehime University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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

项目摘要

各種の耐熱金属(W,Re,Mo,Ta,Nbなど)を高真空中(Pr=0.2〜20μTorr)で色々な温度(900〜2300K)に加熱して、その表面にアルカリハライド(MX,例えばNaBr,LiI,Kcl,RbBrなど)の分子線を入射させ、熱陽イオン(M^+)の生成効率(β^+)を測定後、そのデータを我々の創案した理論式で解析した。その結果、(1)金属の表面電子物性を支配する仕事関数,特に,熱陽イオンの生成に有効な仕事関数(φ^+)の値は、中間の温度領域(Tm,例えばNaBr/W系でPr=0.2μTorr,入射密度Nが4×10^<13>分子/cm^2secのときには、約1100〜1400K)で最大値を示し、(2)その領域の上限はNに由らないが、しかしPrの増大と共に高温側にシフトする。一方、(3)その下限値は、Prに依らないが、Nの増大と共に高くなる。また、(4)実質的清浄な表面が維持される最低の温度(T^*)は、Prの増加と共に高温側に移動する。一方、(5)表面に吸着した残留ガス成分を、昇温脱離式質量分析法で測定したところ、O^+やCO^+として検出される酸素系化合物の吸着量と、φ^+の変化量との間には、良好な相関々係が確認された。また、(6)熱電子の放射に有効な仕事関数(φ^e)も同様な実験条件の下で測定して、φ^e対Tのパターンが、φ^+対Tと全く同一の様相を示し、最低温度T^*も両者間で一致することを見出した。さらに、(7)表面電子物性のコントラスト(△φ^≠≡φ^+-φ^e)と、その温度依存性なども解明し、例えばWではT=1500〜2200Kの間で△φ^≠=0.7P±0.05eVの一定値となることをつきとめた。さらに、(8)上述のT^*とPrとの定量的な相関関係も追究し、例えばReの場合には、T^*=(2820±36)+(241±15)lagPrの実験式を樹立した。以上の新しい実験データや,理論的な解析結果などは、スエ-デンのウプサラ市で開催された第4回欧州真空会議や、福岡市に於ける日本化学会の九州支部・中国四国支部の合同大会などで,順次講演発表すると共に、それらのエッセンスは、イギリスの国際学術月刊誌Vacuumに掲載が確定しており、現在印刷中である。

将各种耐热金属（W，RE，MO，TA，NB等）加热到各种温度（900-2300K）的各种温度（PR = 0.2至20μtors），以及在表面碱性Hareide（MX）上（对于MX）示例纳入了NABR，LII，KCLL，RBBR等的分子线，并测量了加热离子（M^+）的数据（β^+），并在理论公式中分析了数据，我们被邀请。结果，（1）控制金属表面电子物理特性的工作函数，尤其是有效产生热量的工作函数（φ^+）的值，是中等温度区域（TM，TM，例如，Nabr/W系统。该区域的极限不是因为N。但是，随着PR的增加，它转移到了高温方面。另一方面，（3）下限不取决于PR，而是随N的增加而增加。此外，（4）随着PR的增加，维持实质清洁表面的最低温度（T^*）被移至高温侧。另一方面，（5）通过热驱动型质谱法测量了在表面上吸附的残留气体成分，但是检测到的氧化合物的量为O^+或Co^+，并且φ^+良好的相关性部分在变化量之间得到了确认。此外，（6）在类似的实验条件下测量了对热电电辐射有效的功能（φ^e），并且φ^e与T t的模式与φ^+t完全相同。我发现两者之间也匹配最低温度T^*。此外，（7）表面电子物理特性的对比度（△φ^≠≠◦ ±0.05 eV是一个恒定值。此外，例如，在RE，T^*=（2820±36）+（241±15）LAGPR实验公式我设定的情况下，也将采用上述T^*和PR之间的定量相关性。上述新的实验数据和理论分析结果包括在Upsara City，Su-Den，Kyushu分支机构和福库卡市Nippon Chemical Society的Chugoku Shikoku分支机构举行的第四届欧洲空缺会议。讲座将依次宣布，这些精华已在英国的国际学术月刊杂志真空中发表，目前正在印刷。