極高真空領域での主な残留気体はH₂であるが, その領域における低温面でのH₂の物理吸着特性は未だ明らかになっていない. この研究では,電子励起脱離(ESD)法と飛行時間測定(TOF)法を用いて低温面に物理吸着したD₂の吸着等温線と平均滞在時間の測定を目的としている. を用いるのは, 極高真空領域における主な残留ガスであると区別して測定を行うためであり, 以下のの吸着特性を確認し, のデータの解釈に応用する.

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可搬型超高真空試料搬送導入装置は触媒や電池材料など活性な試料の搬送には重要な装置であり、その搬送の際の試料の汚染を知ることは重要である。今回は、真空蒸着法で膜厚の異なる二種類のアルミ薄膜を作製し、可搬型超高真空試料搬送導入装置を用いて薄膜作製装置から分析装置に搬送した。そのアルミ薄膜は光電子分光法により搬送中の炭素汚染や酸化を分析した。

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我々は無酸素Pd/Ti成膜という新しいNEGコーティングを開発した。大気曝露と活性化を繰り返しても排気性能が低下せず、活性化温度が150℃程度と低いことが利点である。Pd(50 nm)/Ti(1 μm)薄膜を100から360℃まで加熱し、XPSで分析したところ、280℃でチタンが表面近傍に析出し、300℃以上で酸化した。本コーティングは最高温度260℃までの加熱を行うことができることがわかった。

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火星周回軌道環境では大気原子との高速衝突により、地球軌道では観測されなかった材料劣化が起こる可能性がある。そこで本研究では、地上試験において火星周回軌道環境を模擬することを目的とし、デュアルシーケンシャルパフ方式に対応したPSVシステムを改良し、既存のレーザーデトネーション型分子ビーム照射装置を改修し、その性能評価を行った。また、新たに開発したロングノズルによる本システムへの影響についても述べる。

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我々は無酸素パラジウム/チタン薄膜を成膜した新しいNEGコーティングを開発した。大気曝露と活性化を繰り返しても排気性能が低下せず、活性化温度が150℃程度と低いことが特徴である。薄膜の構造を、電子顕微鏡などを用いて観察した結果、チタンとパラジウム薄膜はそれぞれ厚さ1.3μmと50nmで、パラジウム薄膜はチタン薄膜を完全に覆っていた。また両薄膜は基板の平面に対して均一に成膜され、多結晶構造であった。

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PTFEは様々な特性を活かし、広い分野で用いられている。Arプラズマ処理で表面改質を行うことにより更なる応用展開が期待されている。著者らは，Arプラズマの処理時間を変化させ2種類のPTFEに処理を行った。その中で最も親水性が向上した180sで入力電力を50~200Wと変化させCu、Tiなどの金属をスッパタし、スクラッチ試験等により密着性を調査した。

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固体表面の磁性や表面と水素分子の生成メカニズムを明らかにするために，スピン偏極原子状水素ビームの開発を行っている．2.45 GHz のマイクロ波により水素分子を原子に解離させ，六極磁石を用いて水素原子のスピンを選別することで、スピン偏極原子水素ビームを得る．今回，飛行時間計測法を行うための実験装置開発を行った．本装置を用いて水素原子ビームの速度分布の測定を行ったので，その結果を発表する．

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文献値に見られる電離真空計の比感度係数のばらつきを、空間電荷の項を含めた計算式を用いたシミュレーションにより、検討する。

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優れた電気特性を有するグラフェンは、次世代二次元材料として期待されている。SiC熱分解法で形成したグラフェンには、昇温中のSiの不均一な脱離により欠陥が生成される。我々は、以前にSiC熱分解法にプラズマ酸化援用プロセスを用いて、低ピット密度グラフェンの形成に成功している。本稿では、プラズマ酸化時間によってC堆積量を制御したSiC上にグラフェンを形成し、表面構造と低欠陥密度となる起源を調査した。

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Dexter triplet electron transfer is a special characteristic expected to be an application to signal delivery field, and the observation of Dexter-type transfer is the long-term goal of this research. Ir(ppy)₃ had been reported Dexter-type transfer would happen and inter-system-crossing efficiency is high. In this study, triplet excitons are generated by applying voltage to film with tunneling current, and neat Ir(ppy)₃ films I-V characteristics had been carried out, and layer thickness of film had been adjusted. The triplet excitons number is positively correlated to electrons injection number, and for getting stable excitons number, the film thickness optimization is undergoing.

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安価で環境に負荷をかけない元素から成るZnO-SnO₂（ZTO）は、透過率が高く、アモルファスになりやすい。非加熱で成膜しても比較的高いHall移動度を示す。このため、新規の透明なアモルファスの薄膜トランジスタ（TFT）チャネル材料として期待される。本研究では、熱処理雰囲気及び温度がZTOを用いたTFT特性に与える影響を調べた。その結果、熱処理によりTFT特性は大きな影響を受ける事がわかった。

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PA-MBE法により非磁性/磁性半導体(GaN/GdN)超格子(SL)構造を作製し、その磁気的光学的特性を調べた。磁気円二色性(MCD)やフォトルミネセンス(PL)測定においてGaNバンド端近傍にSL構造形成に由来するピークが観測されている。今回、非磁性層GaNにSiをドープしてキャリアを磁性層GdN注入したところ、このピークがより鮮明となった。このピークの起源ならびに磁気特性との関連を議論する。

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反応性スパッタリングによってp型半導体のCu₂Oとn型半導体のTiO₂を用いた酸化物太陽電池を作製した。これまで、両酸化物の構造はX線回折法により決定し、その条件のもとで多層薄膜とした。しかしながら、薄膜作製の酸素流量が光起電力に影響を与えることが明らかとなったため、両酸化物作製時の酸素流量を変化し、オージェ電子分光により深さ方向における薄膜内部の酸素量を決定することで光起電力への影響を調査した。

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光起電力型ガスセンサは、応答量として光起電力変化を利用する、新規の低消費電力ガスセンサである。今回我々は、グラフェン/Siヘテロ接合を用いたショットキー接合ダイオードを作製した。このデバイスは、グラフェンの原子オーダーの膜厚を反映して、ガス分子吸着に対して敏感な応答を示すと期待される。本研究では、このデバイスに対して、NO₂とNH₃を曝露した際の、光起電力変化によるガス応答特性について報告する。

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グラフェンの強磁性化に関する研究が精力的に行われている。本研究では、水素雰囲気下で熱処理した多層酸化グラフェンの構造と磁気特性を評価した。超音波処理および600℃で熱処理した試料では明確な強磁性が確認された。飽和磁化は0.004 - 0.012 emu/g程度であった。同様の処理を施した単層酸化グラフェンでは明確な強磁性は確認されておらず、多層構造が強磁性発現のポイントになっている可能性が示された。

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マグネトロンスパッタにおいて磁性金属ターゲットを用いる場合には薄厚のターゲットが使用されるが、通常の場合と比べターゲットの使用効率が低下する。そこでターゲット使用効率改善を目的とした高密度収束プラズマスパッタ装置を開発し、FeターゲットをArプラズマでスパッタした。基板加熱なし、スパッタガス圧0.2Pa、ターゲット/基板間距離58mmで、ガラス基板上に25nm/minの成膜速度でα-Feを得た。

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ヘリウムガスの大気圧プラズマジェット（APPJ）を非透水性の多孔質体に照射したところ透水性が著しく改善した．これは多孔質体内面がAPPJ照射によって親水化したことを示唆する．大気圧の粒子間衝突頻度が非常に高いため，APPJノズルから供給された活性種が多孔質体の狭チャネルを貫通して内壁に作用したとは考えられない．今回得られた透水性の向上は，多孔質体中のプラズマ弾丸の伝播によるものと考えられる．

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バサルト繊維は、ガラス繊維等と同程度の強度でありながら、それらより環境負荷が小さいという特徴を持つ。しかし、樹脂密着性が不十分なため複合材料の強化材としてはこれまで利用されていない。そこで、バサルト繊維に大気圧プラズマ処理を施すことで、表面の樹脂密着性向上を試みたので、その結果について報告する。

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自動車産業ではパワー半導体製造ラインに用いるイオン注入用小型多価イオンビーム装置の開発が求めらており，本研究ではデスクトップサイズのECR (Electron Cyclotron Resonance)イオン源の開発を目指している．今回はイオン源に搭載したウィーンフィルタによる多価イオンの質量分離と分解能向上を試みたのでその結果について報告する．

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ナノスケールの狭小領域における摩擦，潤滑現象を理解することは，ナノインプリントなどのナノ加工プロセスにおいて重要である．本研究では，ナノスケールで生じる摩擦，潤滑現象の基礎的知見を得るため，原子スケールラフネスを有する基板に挟まれたPEやPMMAなどのポリマーのせん断流れ下における摩擦現象に関して分子動力学法を用い，せん断応力の変化について解析を行った．

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酸化亜鉛(ZnO)固体潤滑コーティングの産業応用による内燃機関の省エネ化をはかるべく，ベアリングボール球面にZnOを均一かつ 一様にコーティングすることをこころみ，膜構や組織を観察してコーティングとしての品質を確認し，ついで，ZnOを表面にコーティングしたボールを組み込んだベアリングを作製して，無被覆ベアリングの摩擦係数の半分以下となる高回転低摩擦性能を評価した.

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ニッケル基耐熱合金の型鍛造プロセスに用いられるガラス基固体潤滑材の高温トライボロジー特性は、合金の表面の円滑性や品質を左右する重要なパラメータであり、アルミナ圧子を用いてアルミナ基板に高面圧で摩擦測定ができる高温摩擦試験器を試作して摩擦におよぼす温度や面圧等の影響を評価したので報告する。

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我々は半導体エッチング装置に用いられるアルミニウムの高耐食のため厚い封孔皮膜を持つアルマイト皮膜の開発を行っている。今回、実用的な大面積処理が可能な厚い封孔皮膜を持つアルマイト処理を開発した。本講演ではこの厚い封孔皮膜を持つ実用アルマイト皮膜の表面特性について調査した結果について報告する。

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金ナノ粒子薄膜へのレーザー光照射によって生じる局所的な熱を利用し，水中でマイクロバブルを生成できる．波長785 nmのレーザー光を強度35 mWで照射すると，酸素濃度が1.2 mg/Lの水中で直径11 μmのバブルが生成し570 kHzで振動することが分かった．酸素濃度が大きくなると，バブルの直径は増大し振動数は小さくなる．これはバブルを構成する気体の組成がその挙動に大きく影響することを示している．

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放射性汚染土壌の減容および再生利用には，処理後の生成物の制御が重要である．土壌鉱物のなかでも風化黒雲母では，アルカリ塩との加熱によりCs脱離と異なる種類の結晶の成長が報告されており，結晶成長過程の制御が次の課題となっている．そこで本研究では，より結晶性の良好なケイ酸塩鉱物（黒雲母等）を対象とし，加熱に伴う結晶相の局所的な変化を，顕微ラマン分光法等を用いて計測し結晶成長初期過程を調べた．

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Ti-6Al-4V合金等の機能性チタン合金は、合金元素としてAlやVなどの人体への為害性が懸念される元素を含有するため、臨床化に際しては生体組織との直接的な接触を絶つことが安全上望ましい。そこで、生体不活性金属の代表である純Tiに着目し、スパッタリングによるTi-6Al-4V合金の純Ti皮膜コーティングを検討した。AESおよびEPMAによる分析、細胞毒性試験により本コーティングの有効性が示された。

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ワイドギャップ半導体のGaNは電子機器を低消費電力、高温動作可能にできる。近年、水中でGaNを触媒反応させてエッチングするCARE加工法の開発により原子レベルでのGaN表面平坦化が可能になりデバイス製造への応用が期待されている。本研究ではCARE加工法を原子レベルで解明することを目指した。GaN表面での水分子の解離吸着プロセスとそれへのPt触媒の作用を第一原理計算で解析した。

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分子ベアリング構造(グラフェン/単一C₆₀分子/グラフェン界面)への荷重の効果を分子力学シミュレーションにより調べた.その結果,摩擦力顕微鏡(FFM)の水平力曲線から得られる水平硬さには荷重依存性があり,その荷重は分子の傾き角度にほぼ比例した.よって,水平硬さを微視的な分子の傾きの関数で記述可能となる.このように本研究は荷重による分子ベアリングの超潤滑,界面分子構造の制御に役立つことが期待される.

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グラフェンの原子スケール剥離の研究は，分子力学シミュレーションと原子間力顕微鏡（AFM）測定により進められてきた．しかし，シミュレーションではAFMの効果を含まず，グラフェンシートのサイズも実験に比べてはるかに小さいため，計算結果と測定結果を直接比較できなかった．そこで本研究では，凝着特性に注目して剥離過程をモデル化し，AFMの効果を導入してシートサイズの増加による剥離特性の変化を議論する．

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本研究ではグラファイト基板に複数のフラーレンが吸着しているモデルを考え，グラファイトフレークをAFMの探針と仮定して走査する分子力学シミュレーションを行った．グラファイトフレークにかかる垂直方向の力を各走査点で計算して，作製した2次元の垂直力マップを報告する．また，C₆₀とC₇₀が混在しているときにAFMにより識別できるかどうかについて議論する．

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グラフェンの原子スケール摩擦は、積層構造の整合が良い場合と不整合な場合とで異なる性質が現れることが指摘されている。本研究では、グラファイト上のグラフェンシートの滑り運動を分子シミュレーションによって調べ、界面間に生じる水平力および真実接触部を解析した。配向角度を変えて不整合な積層に移行すると、真実接触部の積層構造がモアレパターンを示すことに着目して、グラフェンの原子スケール摩擦の異方性を議論する。

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我々はナノスケール摩擦を制御するための系である分子ベアリング（C60,C21 /グラフェン界面）の超潤滑特性を，分子力学シミュレーションを用いて調べてきた．本研究では，整合性の良い走査方向に注目し，界面に封入された分子の変形がエネルギー散逸に与える影響を調べた．分子とグラフェン間及び分子間の非結合相互作用エネルギーと，分子の弾性エネルギーを分離し，系の全エネルギーと分子の変形の関係を明らかにする．

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固体表面に衝突したテニスボールなどの弾性球の軌跡は、弾性球と固体表面での摩擦や滑り挙動に依存すると考えられている。しかし、これまで衝突中の滑り挙動の直接観測は詳しくは行われていない。そこで本研究では、回転させたスーパーボールをガラス面に衝突させ、衝突中の挙動を高速度カメラで撮影した。撮影した動画を解析し、スーパーボールの入射条件から衝突中の滑りの有無とその後の軌跡について考察した。

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MWCNT(多層カーボンナノチューブ)モーターは回転・並進運動を同時に起こす低摩擦のナノデバイスとして知られている.このように2種類の運動が混在するため,本研究ではそれぞれの運動の制御可能性を準静的過程の分子シミュレーションによる全ポテンシャルエネルギー解析にて調べた.制御パラメータとして外層CNT長さとステーターによる圧縮荷重を考慮したところ,回転・並進それぞれを抑制できる可能性が示唆された.

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フタロシアニン類は中心原子により、性質が変化しその特性も優れています。吸着形態は中心原子や表面状態、基板加熱によって変化します。グラファイト表面においては、吸着した亜鉛フタロシアニン分子が加熱により配向性を得ることが分かっており、我々も表面の電子状態のみを抽出できる準安定原子誘起電子分光法により確認しました。ここでは、この表面の電子状態と走査型トンネル顕微鏡の観察結果を合わせて評価します。

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高度情報化社会の急速な発展に伴い昨今のデバイスの小型化には限界がきており、

近い将来微細化技術が原子・分子レベルまで到達されると予想され新たな材料開発が必要である。

そこで我々は有機分子である銅フタロシアニンに着目した。

分子の配向、配列を制御した有機薄膜の構築には、基板表面第一層の配向制御が必要であるので、

STMを用いて銅フタロシアニンの吸着初期過程の研究を行った。

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トポロジカル絶縁体は、バルクが絶縁体であるにも関わらず表面(エッジ)にスピン偏極した電気伝導状態が生じるという特殊な性質を持っており、現在盛んに研究されている。本研究では二次元トポロジカル絶縁体であると理論予測されているMXene物質W2CO2に注目し、その欠陥物性について理論計算を行った。

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摩擦は我々の身近な現象であるが、現在そのメカニズムは解明されていない。摩擦界面にかかる応力を知ることができれば摩擦のメカニズムの理解に繋がると考える。そこで我々は、蛍光材料を包埋した樹脂に応力を加えると蛍光材料の発光強度が変化する性質に着目した。本研究では蛍光材料の発光強度と印加応力の関係から、摩擦界面における接触応力を直接観察する手法を開発した。

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遷移金属ダイカルコゲナイド(TMDC)は新奇デバイス材料として盛んに注目されており、更に磁性金属を組み合わせることでスピントロニクス応用の可能性が広がることが期待されている。このような系の磁気的性質を制御することはデバイス応用上有益である。本研究ではTMDCと磁性金属原子からなる系の磁気的性質への応力の影響を密度汎関数法に基づく第一原理計算によって調査した。

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周囲の物質との相互作用がプラズモンの特性に与える影響については不明な点が多い。我々は、超高真空下の金属表面に吸着した単原子層のセシウムに着目し、そのオーバーレイヤープラズモン（OP）の光学特性を反射率スペクトル測定により調べた。その結果、OPの共鳴エネルギーや位相緩和時間がセシウム原子層と窒化ホウ素が接触することで変化し、可視域で20％以上の反射率変化が起こることを見出した。

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酸化亜鉛ナノロッド(ZnO_NR)は水酸化ナトリウム及び硝酸亜鉛六水和物を用いた液相化学合成法により, 短時間で成膜できることが知られている. しかし, 短時間でZnO_NRを成膜するには水酸化ナトリウムを高い濃度にする必要がある. 本発表では高pH条件によるZnO_NR成長への影響を調査した. その結果,時間変化によってZnO_NRの急激な成長領域と高pHによるエッチング領域があることを見出した.

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電子線照射により,刺激脱離するアルカリハライド表面原子の脱離量と表面形状変化を調べている。電子線照射により,試料内部で形成された欠陥が表面に達し,表面原子が脱離するため,これらの欠陥の拡散の詳細を調べるためには電子線照射時の試料表面温度をより正確に知る必要がある。アルカリハライド試料としてKBrを用い,表面温度の測定手法を検討した。

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斜方晶層状カルコゲナイドSnSeは高い利得値を持つ熱電交換材料として応用が期待されているが、その性能はキャリア密度に依存することが知られている。また、SnSe表面ではSn欠損によってホールがドープされることが報告されており、欠陥由来の電子状態が重要な役割を果たすと考えられる。本研究では低温走査トンネル顕微鏡(STM)を用いてSnSe表面の構造と電子状態を観察した。

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メタンの金属触媒表面上での吸着状態と同位体効果の理解はその転換反応の素過程を解明する上で極めて重要である。本研究ではCH₄/CD₄のPt(111)表面上における吸着状態を第一原理計算を用いて調査した。講演ではポテンシャルエネルギー曲線における同位体効果を中心に報告を行う。

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トポロジカル絶縁体Bi₂Se₃は、Cuをドープすると4K以下でトポロジカル超伝導状態を発現することが知られている。しかし、表面付近の結晶性の不均一性から、超伝導の発現に重要な結晶表面付近におけるCuのドーパント位置の詳細は明らかにされていない。そこで、本研究では左右円偏光を用いた二次元光電子回折法による構造解析により、結晶表面中のCuドーパントサイトの特定を試みた。詳細はポスター発表にて述べる。

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カーボンナノチューブに内包された水は，バルクとは異なった一次元構造の固相になることがよく知られている。そのアイスチューブと呼ばれる固相から液相への変化は、一次相転移とは異なるメカニズムで相変化することが期待される。本研究では、そのメカニズムを解明するための１つとして、水分子のダイナミクスが観測できるNMRスペクトルを、分子動力学を用いてシミュレーションを行い、その結果を解析する。

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近年、磁性材料の微細な組織構造における界面および粒界相の役割が注目されている。特に本研究ではネオジム磁石の粒界相界面に現れるアモルファスNd-Fe相に着目して、第一原理計算による物性探索を行なっている。本発表では、アモルファス系内部の最近接ネットワークと磁気結合定数の関連、および、結晶相-アモルファス相界面における構造および磁気特性について報告する。

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単原子層h-BNをNi上に形成すると、h-BNとNi界面で生じる軌道間混成によりh-BNはNiに化学吸着することが報告されてきた。しかし今回我々は、Niとの相互作用がほとんどない擬似的フリースタンディング状態の単原子層h-BNのNi上形成に成功した。このh-BNのXAS、XES、XPS、PEEM測定などについて報告する。特に単層h-BNのXESの放出角依存性の観測はこれが初めてである。

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