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J-GLOBAL ID：201602210994726724   整理番号：16A0209735

時間分解軟X線光電子分光法: 半導体表面における光励起キャリアの実時間観測

Time-Resolved Soft X-ray Photoelectron Spectroscopy: Real-Time Observation of Photo-Excited Carriers at Semiconductor Surfaces

著者 (2件)： 山本達 (東京大学物性研究所) ,  松田巌 (東京大学物性研究所)
資料名： 表面科学  (JSSSJ)
巻： 37  号： 1  ページ： 9-13 (J-STAGE)  発行年： 2016年 
JST資料番号： F0940B  ISSN： 0388-5321  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 解説  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 東京大学アウトステーションSPring-8 BL07LSUで開発した時間分解軟X線光電子分光システムにおける実験技術を解説し,このシステムを利用した研究例として光触媒材料として重要な酸化物半導体表面における光励起キャリア寿命の研究を紹介する。放射光は約50ピコ(10~12)秒の時間幅を持ったパルス光で,このパルス特性を活かしたピコ秒時間分解軟X線光電子分光実験では相転移や表面化学反応などの動的過程における電子・スピン・化学状態を実時間で観測できる。TiO₂結晶表面における光励起キャリアの寿命を評価し,キャリア寿命がルチル型とアナターゼ型の結晶構造の変化を検証した。アナターゼ型TiO₂がルチル型TiO₂より高い光触媒活性を示す原因が表面キャリア寿命で説明できることを示した。本手法は無機材料だけでなく,有機薄膜太陽電池におけるドナー・アクセプター界面などの有機材料にも適用が期待できる。

シソーラス用語： *時間分解分光法 ,  *軟X線 ,  *光電子分光法 ,  *表面 ,  *光ポンピング ,  *キャリア ,  時間 ,  観測 ,  大学 ,  放射光施設 ,  技術 ,  光触媒 ,  化合物半導体 ,  キャリア寿命 ,  光 ,  相転移 ,  化学反応 ,  状態 ,  酸化チタン ,  ルチル型結晶 ,  アナターゼ型結晶 ,  触媒活性 ,  太陽電池 ,  有機材料 ,  SPring-8 ,  シンクロトロン放射光電子分光法 ,  パルス光 ,  結晶表面 ,  光触媒活性 ,  酸化物半導体 ,  実験技術 ,  半導体表面 ,  表面化学反応 ,  化学的状態 ,  有機太陽電池
準シソーラス用語： 化学状態 ,  光励起 ,  実時間 ,  東京大学 ,  有機薄膜太陽電池

分類 (3件)： 電子分光スペクトル  (BM09060K) ,  塩基,金属酸化物  (CD01030Z) ,  分析機器  (CC02020S)

引用文献 (10件)：

• 1) S. Yamamoto and I. Matsuda: J. Phys. Soc. Jpn. 82, 021003 (2013).
• 2) 山本 達,松田 巌: 日本放射光学会誌「放射光」 27, 241 (2014).
• 3) M. Ogawa, S. Yamamoto, Y. Kousa, F. Nakamura, R. Yukawa, A. Fukushima, A. Harasawa, H. Kondoh, Y. Tanaka, A. Kakizaki and I. Matsuda: Rev. Sci. Instrum. 83, 023109 (2012).
• 4) S. Yamamoto, Y. Senba, T. Tanaka, H. Ohashi, T. Hirono, H. Kimura, M. Fujisawa, J. Miyawaki, A. Harasawa, T. Seike, S. Takahashi, N. Nariyama, T. Matsushita, M. Takeuchi, T. Ohata, Y. Furukawa, K. Takeshita, S. Goto, Y. Harada, S. Shin, H. Kitamura, A. Kakizaki, M. Oshima and I. Matsuda: J. Synchrot. Radiat. 21, 352 (2014).
• 5) R. Ovsyannikov, P. Karlsson, M. Lundqvist, C. Lupulescu, W. Eberhardt, A. Föhlisch, S. Svensson and N. Mårtensson: J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 191, 92 (2013).

タイトルに関連する用語 (8件)： 分解 ,  軟X線 ,  光電子分光法 ,  半導体表面 ,  光励起 ,  キャリア ,  実時間 ,  観測