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1keV以 下 の低速 イオ ンは電子に比べて十分に遅 く, 固体表面で電子 系 と強 く相互作用す るため,電 子励起や 電子捕獲(イ オ ンの中性化)が 高い確率でお こる. これ らの現 象は粒 子一表面相互作用 の もつとも基本的 なプ ロ セスの一つ として興味が持 たれ ると同時に,イ オ ンを用 いた種 々の表面解 析手法 の基礎 と して も極めて重要 であ る.例 えば,低 速 希ガスイオ ンは中性化確率が高 く, 固 体 内部 まで侵 入 したイ オ ンは大部分 が中性化 され るた め,表 面最外層か ら散乱され たイオ ンのみが中性化を免 れ て散乱 され る.こ の ことから,希 ガスイオ ンを用いた 低速 イオ ン散乱分光(ISS)は 最 も表 面最外層 に敏感 な 手法 の一つ として表面の組成分析及 び構造解析に用い ら れ てい る1~3).また,低 速反応 性イ オンの固体表面 にお ける電子の授受は,化 学吸着 や化学反応 の機構 の研究に お いて重 要 で あ り,近 年 多 くの研 究 が な されつ つ あ る4~7).しか し,イ オンと表 面電子系 との相互作用 は極 めて複雑 であ り,い まだにその機構 に関 しては多 くの事 柄 が不明の ままである.本 稿 では,10eVか ら1 keV の 低速He+イ オンが固体表面で散乱 され る際 に起 こる電 子の遷移 に関す る筆者 らの最近 の研究結果8~11)を中心に して,低 速 イオンと表面電子系 との相互作用 の研究 の現 状を紹 介す る. He+イ オ ンの固体表面 における中性化には,図 1 (a) に示 した よ うに,Auger機 構(AN)あ るいは価電子共

Electronic transition in low energy He scattering from solid surfaces.