プロチウムに誘起される金属表面の低次元ナノ構造の探策と物性

氕诱导金属表面低维纳米结构的探索及物理性质

基本信息

批准号：
12022212
负责人：
吉信淳
金额：
$ 1.09万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は,SrTiO_3基板やPd基板上でのY薄膜作成,水素分子吸着,原子状水素による水素化を超高真空中で行い,その電子状態をin-situでX線光電子分光(XPS)および紫外光電子分光(UPS)で調べた.XPSから原子状水素の照射によりYの酸化状態の変化が,UPSからフェルミレベル近傍と価電子領域の電子状態の変化が捕えられた.しかしながら,SrTiO_3上では基板の酸素によるYの酸化の可能性が,またPd上ではPdとYのミキシングが起こることも合わせて明かとなった.そこで,多結晶Y(99.9%)を鏡面研摩の後超高真空中で希ガス・スパッタ&アニールにより表面清浄化を行ない,水素分子および原子状水素照射の効果を調べた.希土類であるYから完全に酸素を除去することはかなり難しいが,SrTiO_3基板やPd基板の場合に生じた実験上の問題はかなり解決された.その結果,本質的にはY薄膜で観察されていたことと同様の結果が得られた.すなわち,室温でY表面に水素分子を導入すると,フェルミレベル近傍の状態密度はわずかに減少するが,水素分子に充分に曝してもある段階で飽和する.一方,原子状水素を照射すると,フェルミレベル近傍の状態密度が極端に減少する.その後,800℃程度で十分な時間アニールすると,フェルミレベル近傍の状態密度の回復が観測された.その間,水素が表面領域から脱離していることがQMSによって確認された.

今年，我们将在SrTiO_3和Pd基底上制备Y薄膜，吸附氢分子，并在超高真空下用原子氢氢化，并利用X射线光电子能谱（XPS）和紫外光原位研究电子态使用光电子能谱 (UPS) 研究了 XPS 原子氢照射引起的 Y 氧化态变化。然而，也发现在SrTiO_3上Y存在被基体中的氧氧化的可能性，在Pd上发生Pd和Y的混合，镜面抛光Y(99.9%)后，通过稀有气体溅射清洁表面。并在超高真空中进行退火，并进行氢分子和原子氢辐照。虽然从稀土元素 Y 中完全去除氧相当困难，但在 SrTiO_3 和 Pd 基底的情况下出现的实验问题得到了相当大的解决。结果，基本上获得了与 Y 薄层观察到的结果类似的结果。换句话说，当室温下将氢分子引入到Y表面时，费米能级附近的态密度会略有降低。然而，即使充分暴露于氢分子，在某个阶段也会达到饱和。另一方面，当受到原子氢的照射时，费米能级附近的态密度会急剧下降。此后，费米能级附近的态密度会急剧下降。退火后，费米能级显着降低，观察到费米能级附近的态密度恢复，在此期间，通过QMS证实氢从表面区域解吸。