高分解能電子エネルギー損失分光(EELS)などを用いて，遷移金属単結晶などの表面上に創製した分子凝集体表面の動的挙動を解明するために，新しい高分解能電子エネルギー損失分光装置の設計および試作と，既設の装置を用いた氷表面の実験を開始する．

１．新しい高分解能電子エネルギー損失分光装置

エネルギー分解能が1 meVのEELS装置の試作を始めた．地磁気の影響を抑えるために，磁気シールドを試作した．超高真空排気系は既存のものを改良して使用する．超高真空容器は新しく試作した．低速電子回折オプティクス，四重極質量分析計，気体導入機構，金属蒸着機構などが取り付けられる．

2．氷バイレーヤ

90 KのRh(111)面に水吸着後160 Kまで加熱すると，氷バイレーヤが創製できる．氷バイレーヤは185 Kの熱脱離ピークと65 meV（水分子-Rh），100 meV（水分子の束縛回転），200 meV（はさみ振動），410 meV(水素結合した水素原子と酸素分子の共有結合の伸縮振動）のEELSピークによって特徴づけられる．

3．"バルク"氷

水分子の層を増やしてスペクトルの変化を調べると，層の増加に伴って，Rh基板の影響を受けた65 meVのピークが減少していった．バイレーヤ作成に要する水分子露出量の3倍の露出量で，65 meVピークは観測されなくなった．よって，この露出量をバルク氷作成の目安とした．バルク氷は160 Kの熱脱離ピークと30 meV（バルク氷を構成する水分子の表面垂直方向の束縛並進運動モード），100 meV，200 meV，410meVのEELSピークによって特徴づけられる．

図1．水吸着表面のEELSスペクトル

Dynamical Processes on Surfaces of Condensed Molecules

The objective of our group this year is to design and construct a new high resolution electron energy loss spectroscopy (EELS) apparatus and to start our research on the ice surfaces in order to understand the dynamical processes on surfaces of condensed molecules formed on transition metal and semiconductor surfaces.

1. New EELS apparatus

The new EELS apparatus is expected to have an energy resolution of 1meV, and is equipped with a LEED optics, a quadrupole mass spectrometer, a gas inlet system, a metal evaporation system, etc.

2. Ice bilayer

An ice bilayer can be formed by heating a Rh(111) surface, pre-adsorbed with water at 90 K, up to 160 K . This surface is characterized by the TDS peak at 185 K, and EELS peaks at 65 meV (H2O-Rh), 100 meV (frustrated rotation), 200 meV (scissors mode) and 410 meV (hydrogen-bonded OH stretch).

3. "Bulk" ice

The bulk ice is characterized by the TDS peak at 160 K, and EELS peaksat 30meV (frustrated translation normal to the surface), 100 meV, 200 meV and410meV.

Fig. 1. EELS spectra of water-covered Rh(111) surfaces.