１）二硫化モリブデンからのガス放出
ａ）ＭｏＳ２は層状構造であるため劈開性があり潤滑剤として使用されている。また超高真空中においても油脂やプラスチック類と異なり真空雰囲気を汚染することがないため使用されている。この研究では、超高真空中にＭｏＳ２劈開装置とＴＯＦ分析器を設置し、劈開時に水素と水が発生することを観察し、層間中にこれらの分子が存在することを明らかにした。さらに劈開前の試料を超高真空中で加熱した後、その場で劈開し，発生気体量と加熱温度の関係を測定した。その結果約700℃24時間の試料加熱により水素は約一桁、水は約1／4に減少した。この結果はｂ）で述べるＴＤＳ実験と一致している。
ｂ）ＴＤＳによる観察をあわせて行った。熱脱離する水に注目すると活性化エネルギーが異なる２成分が観察された。粉末及びｂｕｌｋ試料によりその成分比が異なり、活性化エネルギーの大小によるそれぞれの水の起源が層間及び表面吸着によることを示唆している。異なる昇温速度により同様の実験を行い、層間中の水分子の拡散・脱離に必要な活性化エネルギーは１．３ｅＶであることが解った。
２）超高真空フォトン走査型トンネル顕微鏡の試作
超高真空で動作可能なフォトン走査型トンネル顕微鏡を製作した。大気中で作動させ直径１７６ｎｍのラテックス粒子の観察に成功した。エヴァネッセント場を発生させる光源にはＨｅ−Ｎｅレ−ザ−を用いており、波長以下の分解能が得られたことを示している。さらに銀の真空蒸着膜の表面観察を行うとともにエヴァネッセント場強度の減衰特性を調べた。
３）多結晶チタンからの電子衝撃イオン脱離
Ｈ＋，Ｏ＋，Ｏ２＋イオンの脱離が観察されたが、Ｏ＋には脱離時の運動エネルギーの異なる２種類のイオンが含まれている。脱離イオン収量の入射電子エネルギー及び試料温度依存性を測定した結果次のことが明らかになった。運動エネルギーの大きなＯ＋イオンはＴｉＯ２層よりＫＦ機構により脱離する。他のイオンは表面吸着物質に起源を有する。
４）電子衝撃による酸化マグネシューム表面からの脱離イオンの放出角度分布測定
Ｈ＋，Ｈ２＋と脱離時の運動エネルギーの異なる２種類のＯ＋イオンが脱離し、速いＯ＋はＫＦ機構により脱離するＭｇＯからの酸素イオンであり、その他のイオンの起源は吸着物であることは、既に明らかにしてきた。この研究では主に速い酸素イオンに注目し、全脱離イオンの放出角度分布を測定した。速い酸素イオンはクーロン反発により脱離するため表面垂直方向に脱離しやすいと考えられるが、測定結果は表面垂直より約１５゜方向に脱離しやすいことを示している。このことは脱離するイオンのまわりに格子欠陥やステップが存在することを示唆している。
そこでステップ密度が高い（１１１）面からの電子衝撃脱離イオンの放出角度分布を測定した。その結果（００１）面より脱離イオン強度が大きく、しかも（１１１）面垂直方向にピークをもつ分布が得られ、ステップから０＋が脱離しやすいことが明らかになった。
５）走査型オージェ電子顕微鏡による二硫化モリブデン表面の観察
ＭｏＳ２は層状結晶であり、その一層はＭｏ原子を両側Ｓ原子が挟み込んだサンドイッチ構造をしている。従って劈開面は必ずＳ原子層になっている。ＴＤＳ実験でＳＯ２が検出されており、これはＭｏＳ２表面上で酸素と硫黄が化学反応をおこし熱脱離したものと考えられ、その際硫黄原子の抜けた表面欠陥を作ると考えられる。又表面への電子・イオン衝撃も表面原子の脱離を引き起こし欠陥を生成すると考えられる。そこで、ＭｏＳ２試料を加熱、又は電子照射、又はＡｒイオン照射し、それら試料のＳとＭｏの表面組成比をオージェスペクトルにより調べ欠陥生成の程度を調べた。その結果イオン照射により、硫黄の脱離さらにその下のモリブデンの脱離も観察されたが、電子照射と加熱による脱離は観察されなかった。
６）Ｗティップへの気体吸着による電界電子放出電流の変化
超高真空中にタングステンティップとステンレスプレートを接近させて設置し、印加電圧を変化させながら電界放出電流を測定し仕事関数の変化を調べた。測定は７×１０ー７から８×１０ー６（Ｐａ）の圧力範囲で行うとともに、７×１０ー７（Ｐａ）中でティップを１度加熱することにより吸着気体を脱離させた後、その直後、２０分後、１時間後に行った。その結果気体吸着によりＷの仕事関数は減少することが明らかになった。この現象は極高真空中で使用可能な真空計へ応用できるはずである。また、長時間（〜７０ｍｉｎ）ティップに負高圧（〜３ｋＶ）を印加するとティップへの陽イオン衝撃により吸着気体がスパッタされ電界放出電流が増加し始めることが解った。
７）ＳＴＭによる２硫化モリブデン表面の観察
ＭｏＳ２は層状化合物で、容易に劈開でき、その劈開面には硫黄原子が６角形に配列している。その劈開面は化学的に不活性であり大気中でＳＴＭ観察が可能である。この研究では超高真空中で劈開しその場で観察したＳＴＭ像と大気中で劈開し、その後超高真空中でＳＴＭ観察した像を比較し、大気中劈開した場合のみ２層目のＭｏ原子像が観察されることを見いだした。また、５）で述べたような加熱によるＳ原子脱離欠陥を見いだすことは出来なかった。
８）ＮａＣｌ、ＭｇＯ（００１）面からのイオン衝撃による脱離イオンの観察
ＮａＣｌ（００１），ＭｇＯ（００１）面にＡｒ＋，Ａｒ２＋イオン（１〜２ＫｅＶ）を照射し脱離イオン種と入射イオンエネルギーによる脱離イオン強度の変化を測定した。ＮａＣｌの場合Ｈ＋，Ｏ＋，Ｎａ＋，ＭｇＯの場合Ｈ＋，Ｍｇ２＋，Ｏ＋，Ｍｇ＋が観測された。Ｍｇ＋の入射エネルギー依存性は１６００ｅＶ以下で線形カスケード理論では説明できない構造を持つ。これは、例えばＡｒイオンとＯ２−あるいはＦセンター間の電子遷移により結晶中のイオンの価数が低下し結合力が弱まりその後入射粒子から運動量をもらい脱離するような過程が考えられる。
９）低速電子線回折（ＬＥＥＤ）による二硫化モリブデン（０００１）劈開面の観察
７）で述べたようにＭｏＳ２劈開面のＳＴＭ像は真空劈開その場観察像と大気中劈開像で異なる。そこでＬＥＥＤによる表面構造解析を行い、大気中劈開したＭｏＳ２表面はＳ−Ｍｏ間が５％縮小しておりさらに１番目のサンドイッチ層と２番目のサンドイッチ層の間のVan
der Waals gapがバルクに対して５％拡大していることが明らかになった。
１０）電界イオン顕微鏡の試作
タングステンティップを用いた電界イオン顕微鏡を試作し、第一段階として電界電子顕微鏡としての動作を確認した。
１１）ＬＥＥＤ用電子銃の試作
ベッセルボックス型静電レンズを利用した遮光型電子銃を試作した。タングステンフィラメントからの光をほぼ完全に遮光した状態で得られた電子電流は約１０ｎＡであった。
１２）ＮａＣｌからの電子衝撃脱離イオンの観察
水素イオンの他にＮａ＋，Ｃｌ＋が観測された。入射電子エネルギーがＣｌ（２ｓ）電子の電離エネルギーに相当する付近からＮａ＋、Ｃｌ＋の脱離量の増加が観測された。Ｃｌ＋の増加は２ｓ電子の電離に引き続き原子内オージェ過程を経てＣｌ＋が生成されるためである。Ｎａ＋とＣｌ＋の脱離量は同程度でありＣｌ＋の脱離に伴い最近接のＮａ＋のうちの１個が脱離すると考えられる。
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