電界イオン顕微鏡を用いた金属表面の構造と物性を評価する計測手法に関する研究

研究室において製作したマイクロプローブ電界イオン顕微鏡（μPH-FIM）を用いて、試料表面上の個々の原子上に吸着した希ガス原子の吸着状態（吸着位置、双極子モーメント、および双極子モーメントの向いている方向）や、希ガス原子直上に形成されているポテンシャル分布を数十pmオーダーの水平分解能で精密に評価する分析手法の確立に取り組んでいます。また、この高い水平分解能を最大限に駆使して、表面上での原子の吸着或いは脱離などの過程で引き起こされると考えられるpmオーダーの原子配列の変化を捉え、原子スケールでの表面の凹凸を含めた3次元的な原子配置や局所的な表面領域の電子状態の解明を目指しています。これらの研究は、表面が関与する触媒、腐食、接着、摩擦、潤滑、濡れ性など様々な物理的・化学的過程を原子レベルで理解するための基礎となります。

図. μPH-FIMを用いた電界イオン密度（FID）の2次元マップを取得する様子.