赤外分光測定法一基礎と最新手法 第Ⅱ部 種測定法 第5回 7B．薄膜・界面の外部反射測定法

摘要

Molecular structure in a thin film or molecular adsorbates deposited at an optically flat dielectric substrate can be analyzed by infrared external-reflection (ER) spectrometry, which is characterized by coexistence of positive-and negative-absorption bands depending on polarization, angle of incidence, and molecular orientation. In this chapter, the surface selection rule of ER spectrometry is described, and an analytical technique of molecular orientation is also presented.%材料の厚さを極限まで小さくし，分子のサイズと同等レベルにまで薄くすると，たいていの材料は赤外光を透過するようになり，透過測定法による赤外吸収スペクトルの測定が可能になる．シャボン玉膜の赤外透過スペクトル測定などがこれにあたる．しかし，こうした超薄膜は薄すぎて，それ自体で薄膜構造を安定に維持することが難しくなるため，支持体としての基板を必要とすることが多い．基板上に吸着した超薄膜のスペクトルは，透過測定法以外にも空気側から赤外光を入射して反射測定する“反射測定法”でも測定でき，基板の誘電的な性質によって外部反射（External－Reflection；ER）法と反射吸収（Reflection－Aborption；RA）法に大別される1・2）．基板が金属表面であることを前提としたRA法は第7C講で述べるので，本講では基板が誘電体のときのER法について述べる．なお，薄膜がなく，基板表面だけのときの反射測定法は，第7A講に“正反射測定法”としてまとめてある．また，赤外光に透明な高屈折率媒質でできた基板内部での全反射を利用した全反射吸収測定（ATR）法は，第9A講で解説する．