【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.05.09】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23NI0502
利用課題名 / Title
X線光電子分光によるホウケイ酸ガラスの電子構造に関する研究
利用した実施機関 / Support Institute
名古屋工業大学 / Nagoya Tech.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis（副 / Sub）計測・分析/Advanced Characterization
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マテリアルの高度循環のための技術/Advanced materials recycling technologies（副 / Sub）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
キーワード / Keywords
ホウケイ酸ガラス,資源使用量低減技術/ Technologies for reducing resource usage,セラミックスデバイス/ Ceramic device,電子分光/ Electron spectroscopy,資源代替技術/ Resource alternative technology
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)
吉田 奈央子
所属名 / Affiliation
名古屋工業大学大学院工学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
宮崎 秀俊
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
宮崎 秀俊
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（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)
ホウケイ酸ガラスは、その化学的安定性、耐熱性、耐薬品性に優れる特性から実験室用具をはじめ、光ファイバー、特殊ガラスなど幅広い用途で利用されている材料である。その優れた機能性は、材料合成時の成分比、添加元素によって制御することができることが知られている。しかしながら、その優れた機能性と電子構造の関係性は明確にはなっていない。電子構造を実験的に決定する方法として光電子分光測定があるが、この測定手法は原理的には金属的な物質のみしか測定することができない。そこで、本研究では、絶縁体であるホウケイ酸ガラスの電子構造を観測可能にするための条件の探索を行った。
実験 / Experimental
ホウケイ酸ガラスには典型的なスライドガラスから切り出した試料を用いた。試料を名古屋工業大学に設置されているX線光電子分光装置として、NI-005：ULVAC-PHI社製Quantesに導入して光電子分光測定を行った。チャージアップ対策として、低エネルギーの電子とArイオンの同時照射によるターンキー帯電中和を用いた。X線源にはAl-Kaを用いて実験を行った。
結果と考察 / Results and Discussion
ホウケイ酸ガラスの主成分であるSiO2に起因するSi 2pの光電子スペクトルを観測したところ、過去に報告されたSi基板上の自然酸化膜SiO2に起因するSi 2pのピーク位置と一致する結果が得られた。また、そのピーク位置の測定時間依存性を確認したところ、時間経過によってピーク位置が変動することはなかった。この結果は、ターンキー帯電中和を行うことにより、光電子分光測定中においてもチャージアップは生じておらず、適切にチャージを供給していることを示唆しており、本測定条件において絶縁体であるホウケイ酸ガラスの本質的な電子構造を測定可能であることを明らかにした。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
本測定で得られた測定データはRDEシステムに登録。
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