温度1.8K-9.0Kで水素の吸着測定を行うための極高真空クライオスタットシステム

久保田康介, 加藤勇樹, 山川紘一郎, 荒川一郎, 山崎周一, 上野智, 寺島充級

表面科学学術講演会要旨集 35 152-152 2015年

極高真空領域での主要な残留気体である水素の排気特性を解明するためには吸着等温線を得る必要がある。広い温度範囲での吸着等温線測定のために、3.8Kまで温度を下げ持続させることができる冷凍機と、ヘリウム減圧機構を組み合わせた2.5Kクライオスタットを製作した。減圧機構により1.8K～3.8Kの範囲で、またHeポット内にあるヒーターを使用することにより3.8K～9.0Kの範囲で、温度制御が可能となった。
低温銅表面に物理吸着した水素の吸着等温線と平均滞在時間の測定

加藤勇樹, 久保田康介, 荒川一郎, 山川紘一郎

表面科学学術講演会要旨集 35 376-376 2015年

低温表面上に物理吸着した水素の密度を測定するために、電子励起脱離（ESD）法を用いた。脱離したイオンを飛行時間測定法（TOF : time of flight）を用いて質量分析し、H⁺の収量から水素の吸着密度を決定し、その吸着等温線を求める。本研究では、広い温度範囲での吸着等温線を求めることを目的とする。また、吸着平衡に近づく過渡状態の観測から物理吸着する水素の平均滞在時間を測定する。
固体Xe中におけるD2OとH2のファンデルワールス複合体の赤外吸収分光

大津舟, 山川紘一郎, 荒川一郎

表面科学学術講演会要旨集 35 256-256 2015年

ファンデルワールス相互作用によって、水と水素の複合体が形成される。水素の分子内振動は気相において赤外不活性であるが、複合体を形成すると水の双極子電場中で分極し、赤外活性となる。本研究では、固体Xe中のD₂OとH₂の複合体の赤外分光測定を行った。観測されたH₂の誘導吸収はD₂Oの濃度に依存する。また、D₂OのOD伸縮吸収のピークの低波数側に肩が現れた。これは複合体からの信号と考えられる。
銀表面上の物理吸着層を観測するための試料ホルダー

江崎玲央, 草加拓也, 山川紘一郎, 荒川一郎

表面科学学術講演会要旨集 35 161-161 2015年

偏光解析法と低速電子線回折法を用いて、銀表面上の希ガス物理吸着層の成長過程及び構造を調べるための試料ホルダーを製作した。面指数の異なる３つの表面Ag(111), (110), (100)を同一表面上に配置し、同じ条件で容易に観測できるようにした。ホルダー自体を銀製とすることで、イオン衝撃によって試料表面を洗浄する際の、異種金属の混入を防いだ。
メタン吸着層の赤外吸収スペクトルの膜厚・アニール温度依存性

杉本建, 山川紘一郎, 荒川一郎

表面科学学術講演会要旨集 35 207-207 2015年

CH₄分子の基準振動ν₃, ν₄は、強い赤外活性を示す。気相におけるCH₄分子の赤外吸収強度に関する研究は多いが、吸着層における詳細な研究はない。我々は、真空容器内でAu薄膜上に形成したCH₄凝縮層を、反射赤外分光法により観測した。凝縮層のアニール後、ν₃, ν₄吸収バンドはCH₄分子の回転に起因する分裂を示した。分裂して現れるピークの吸収強度の膜厚・アニール温度依存性を議論する。

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書籍等出版物

超高真空験マニュアル

日刊工業新聞社 1991年
表面科学の基礎と応用

1991年
真空技術ハンドブック

日刊工業新聞社 1990年
応用物理実験学

オーム社 1989年
応用物理実験学真空技術

オーム社 1989年

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講演・口頭発表等

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表面と真空の科学と技術

荒川一郎

表面と真空 2018年

<p>Surface science had its beginning at the dawn of the human civilization and vacuum science in the 17^th century. Collaboration between them has begun in the late 19^th century and has grown in close manner in the field of science and technology since that. As an example of their collaboration, the author's work for 40 years is introduced.</p>
低温凝縮系における水素の核スピン転換

山川紘一郎, 笹川裕矢, 石橋篤季, 波吉敏信, 荒川一郎, 福谷克之

表面科学学術講演会要旨集 2018年

H₂の核スピン転換は長年多大な関心を集めてきたが，その機構の統一的理解は未だ得られていない．著者らは，固体CO，CO₂中，H₂O氷表面上にH₂を補足し，電場による分極を利用してH₂の赤外吸収を観測した．そして，オルソ・パラ由来の吸収ピークの時間変化から核スピン転換率を求めた．各系における転換率の温度依存性を議論すると共に，多光子共鳴イオン化法で測定した希ガス固体表面上H₂の転換率と比較する．
新たな出発に向けて

荒川一郎

表面と真空 2018年
低温銅表面に物理吸着した水素の吸着等温線と平均滞在時間の測定

河原幸太, 加藤勇樹, 山﨑勇澄, 山川紘一郎, 荒川一郎

表面科学学術講演会要旨集 2017年

極高真空における主な残留ガスである水素の低温面への吸着現象は未だ十分に理解されていない. 本研究では電子励起脱離法と飛行時間測定法を用いて水素の吸着密度を測定し, 吸着等温線および平均滞在時間を得ることを目的とした. 吸着等温線では, 先行研究と同様な二次元凝縮や, 単分子層形成時の圧力が温度に依らない異常温度依存性が確認できた. 平均滞在時間は, 水素吸着密度に強く依存することがわかった.
真空誌60年：後半30年に関わって

荒川一郎

表面科学学術講演会要旨集 2017年

真空誌が「研究」と「教育」の面で果たしてきた役割を，60年の内の後半30年を中心に総括してみよう．研究発表の場として十分な環境であったのだろうか．会員の教育に資することができたのだろうか．それらの反省を，これからのdomesticな学術誌の在り方と，その発展を考えるために役立てて欲しい．