イオン衝撃による固体励起の原子的過程の研究

离子轰击固态激发原子过程的研究

• 批准号: 61112007
• 负责人: 志水 隆一
• 金额: $ 11.58万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Special Project Research
• 财政年份: 1985
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1985 至 1986
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-61112007/
• 关键词: 多光子励起; エキシマレーザー; スパッタリング; 二次イオン生成; コンピュータシミュレーション; 多光子励起; エキシマレーザー; スパッタリング; 二次イオン生成; コンピュータシミュレーション

本年の研究実績は大別すると、(1)エキシマレーザーを用いた多光子励起による表面離脱原子のイオン化過程についての研究成果(森田,一村),(2)二次イオン生成機構における酸素の誘起効果の解析(志水),(3)スパッタリング過程のコンピュータシミュレーションによる系統的解明の3テーマになる。それらの成果は次の通りである。(1) エキシマレーザーを用いた多光子励起により、とくにNiとAlについて一連の実験結果が得られはじめている。森田はNi表面にAU原子を単原子層被覆させてイオン衝撃による反跳スパッタリングの機構解明を行っているがNi原子の多光子励起イオン化に成功しており、機構解明に強力な武器となることがわかった。Alについての多光子励起イオン化については一村が現有のXeClエキシマレーザーで、ほぼ飽和条件にあることを実験で確めて、本方式の有用性を確めている。今後はデータの積み重ねに移行するわけで進捗状況はきわめて良好である。(2) 二次イオン生成における酸素の誘起効果については志水は、ISS-SIMS装置に新たに仕事関数測定を導入して、Ni試料における誘起効果には、2段階過程が存在することを初めて明らかにした。又、第一段階では従来提案されていたトンネルモデルが適用できることを実現より確かめ二次イオン生成機構解明に新らしい知見をもたらした。(3) スパッタリングについてのコンピュータシミュレーションについては、山村による系統的研究が精力的になされ、とくに臨界エネルギー領域におけるスパッタリング過程の研究やスパッタ原子の角度分布の計算などは、従来の研究とは一線を画す新たな展望をもたらした。更に現在進められている分子動力学的シミュレーションによる成果を含めると、その成果は多大である。

今年的研究结果大致分为三个主题：（1）使用兴奋剂激光（Morita，kazumura）通过多光子激发进行表面缩短原子的电离过程的研究结果，（2）分析通过二级离子生成机制（Shimizu）的氧气影响（ShimizU）的诱导效应（SYMIZU）和（3）SYSTICSTICTICT（3）。结果如下：（1）使用准分子激光的多光子激发已经开始产生一系列实验结果，尤其是对于Ni和Al。莫里塔（Morita）用一个原子质层覆盖了Ni表面上的Au原子，以阐明通过离子轰击的后坐力溅射机理，但成功地实现了Ni原子的多光子激发，使其成为阐明机制的强大武器。关于Al多光子激发的电离，Ichimura通过实验证实了它几乎与现有的XECL准分子激光器饱和，并证实了该方法的有用性。将来，我们将累积数据，因此进度处于极好的状态。 （2）关于氧气在二次离子产生中的诱导作用，Shimizu在ISSIMS设备中引入了新的工作函数测量，这首先揭示了NI样品中诱导效应的两步过程。此外，在第一阶段，人们意识到可以应用以前提出的隧道模型，并在阐明二级离子产生机制时引入了新知识。 （3）山村一直在积极研究针对溅射的计算机模拟的系统研究，并研究关键能量区域的溅射过程以及溅射原子角度分布的计算提供了与先前研究不同的新前景。此外，包括目前正在进行的分子动力学模拟的结果，这些结果是巨大的。