SIMSの深さ方向（Tiの存在比）

質問

二酸化チタン（TiO2）の二次イオン質量分析の深さ方向を行って、
Tiの分子イオン（48Ti2）と50Tiのカウントが出ていました。
しかし、50Tiのカウントの方が3桁ほど多い結果でした。

Tiの同位体の存在比は48Tiの方が多いということは知っているので、この結果が不思議で仕方ありません。
分子イオン48Ti2と48Tiは違うのでしょうか？
勉強したのですが、まったく分かりません。
ご指導よろしくお願いします。

回答No.2

sanori · ベストアンサー

補足をありがとうございました。

１原子１価のイオンが、天然の同位体構成比
46Ti+ 8.3％
47Ti+ 7.4％
48Ti+ 73.7％
49Ti+ 5.4％
50Ti+ 5.2％
の割合で出ているのであれば、問題はないです。

スパッタは、非常に強い勢いで原子同士の結合を切断するのですから、
２原子分子の１価イオン、すなわち （Ｔｉ2）+　の形になるのは、まれであるはずです。
48Ｔｉ+　の１４分の１もの数がある 50Ｔｉ+　が　（48Ｔｉ）+　より桁違いに多くても、
全然不思議ではありません。

以上、ご参考になりましたら。

お礼

ご回答ありがとうございます。
50Ｔｉ+が48Ｔｉ）+より多くても、問題ないんですね。
分子イオンの存在も納得です。

分かりやすいご回答で、非常に参考になりました。
本当にありがとうございます！

回答No.3

sanori

お礼のお言葉をありがとうございました。

１行訂正させてください。
（添え字の‘２’を書いていませんでした。）

【訂正前】
48Ｔｉ+　の１４分の１もの数がある 50Ｔｉ+　が　（48Ｔｉ）+　より桁違いに多くても、

【訂正後】
48Ｔｉ+　の１４分の１もの数がある 50Ｔｉ+　が　（48Ｔｉ2）+　より桁違いに多くても、

お礼

わざわざ訂正までしていただきありがとうございます。
分子イオンが少なくても良いんですね。
ありがとうございます！

回答No.1

sanori

こんばんは。

私も学生の頃に、ほぼ同じことを実験しましたが・・・

よろしければ、下記をこの回答の補足欄に補足してください。

１．
「５０Ｔｉが３桁多い」は、何に対して多いということですか？
４８Ｔｉ　に対して？
４８Ｔｉ2　に対して？

２．
ＳＩＭＳには２種類あるそうですが、私が知っているのは、ビームでごりごり彫りながら計測するものです。
それとは違いますか？

３．
もしや？　と思うのですが、
（４８Ｔｉ）2+　を　（４８Ｔｉ2）+　と間違えていませんか？
（前者は質量数２４相当のピーク、後者は質量数９６相当のピークです。）

では、お待ちしております。

補足

回答が遅れて申し訳ございません。
ご丁寧にありがとうございます。
早速ですが、補足させていただきます。

1.
48Ti2と50Tiを比べるとカウント数が50Tiの方が多いです。

2.
深さ方向にスパッタしていくので、おっしゃっているものと同じかとおもいます。グラフは横軸がスパッタ時間、縦軸が二次イオンの強度（cts/s）です。

3.
SIMSを扱うことがこれが初めてですので、良く分からないです。
人からもらったデータでは、48Ti2としか書いていないので・・・。
（４８Ｔｉ）2+と（４８Ｔｉ2）+を勘違いしていたとすると、存在比の解釈は合うのでしょうか？ご指導お願いします。

分からないことだらけで申し訳ございません。