【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.06.05】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23JI0029
利用課題名 / Title
hematiteの仕事関数測定
利用した実施機関 / Support Institute
北陸先端科学技術大学院大学 / JAIST
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials
キーワード / Keywords
フォトニクスデバイス/ Nanophotonics device,セラミックスデバイス/ Ceramic device,電子分光/ Electron spectroscopy,ナノ粒子/ Nanoparticles
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
木下 真梨子
所属名 / Affiliation
地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター･マテリアル技術グループ
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
村上 達也
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
紫外光電子分光やX線光電子分光などの光電子分光で材料の評価を行う場合、真空下に材料を置く必要がある。光電子分光により真空環境下で得られた材料の電子構造の情報は、水中や湿度を含む環境下に置かれた場合には変化している可能性がある。筆者らは水中に分散したhematiteの電子構造（イオン化ポテンシャル）の評価を、大気圧下で測定可能な大気中光電子収量分光法を用いて行ってきた[1-2] 。水がイオン化ポテンシャルにどのように影響を及ぼすのか調べるために、湿度を含む大気下で測定したイオン化ポテンシャルと、水の影響がない真空環境下で測定したものと比較を行った。
実験 / Experimental
hematiteナノ粒子の粉末をペレット状にプレスしたものについて、紫外光電子分光（ARIM事業を利用）による真空下でのイオン化ポテンシャル測定を行った。また、hematiteナノ粒子の大気下でのイオン化ポテンシャル測定は所属機関保有の大気中光電子収量分光装置で行った。
結果と考察 / Results and Discussion
紫外光電子分光により測定したイオン化ポテンシャルは、入射X線のエネルギー(21.22 eV)からスペクトル幅(15.88 eV)を差し引くことにより5.34 eVと求まった。一方で、大気圧下で光電子収量分光により測定したイオン化ポテンシャルは 、光電子が発生し始める閾値から6.33 eVとなった。この結果から水の有無によってイオン化ポテンシャルの値が1 eV程度変化することが分かった。筆者らの研究ではhematite表面の水酸基の状態がイオン化ポテンシャルに影響を及ぼしうることをみつけている[1-2] 。真空下と大気下のイオン化ポテンシャルの違いは、水の有無によって表面の状態の変化したのが原因ではないかと考えている。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig.1 紫外光電子分光によるhematiteのの測定結果
Fig.2 大気中光電子収量分光によるhematieの測定結果
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
参考文献[1] 大気中光電子収量分光法を用いた水溶液中の酸化鉄(Ⅲ)粒子の表面電子状態の解析
木下真梨子，柳田さやか，染川正一，桑原聡士 2023年第70回応用物理学会春季学術講演会 講演予稿集05-270
参考文献[2]反応物を添加した水溶液中におけるα-Fe2O3 光触媒の大気中光電子収量分光法を用いた表面電子状態の解析
木下真梨子，柳田さやか，染川正一，柳 捷凡、桑原聡士 2023年第84回応用物理学会秋季学術講演会
講演予稿集05-251
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件