低欠陥高精度単結晶電極表面の調整法の研究

• Project/Area Number: 09237229
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: University of Yamanashi
• Principal Investigator: 古屋 長一 山梨大学, 工学部, 教授 (70020485)
• Project Period (FY): 1997
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1997)
• Budget Amount: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 1997: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
• Keywords: 火炎溶融法 / 火炎帯溶融法 / 白金単結晶 / (111)ファセット / (100)ファセット / 欠陥密度

Research Abstract

本年度は火炎溶融法及び火炎帯溶融法で作製した(111)ファセット面及び(100)ファセット面の評価を行った。
火炎溶融法
火炎溶融法で作製した白金単結晶の(111)ファセット面は0.25mm^2以下と小さいがSTM、AFMで観察には十分な大きさである。しかし、(100)ファセット面は作製した多くの白金単結晶で出現しない。希に形成されても0.02mm^2以下と小さくSTM、AFMでの観察は困難である。どの単結晶の(111)ファセット面にも欠陥は見あたらず、STM、AFM観察により、原子状にフラットな面であることが分かった。(100)ファセット面が出現しない単結晶をエッチングすると(100)付近の欠陥密度は10^8/cm^2と大きな値を示す。(100)ファセット面が出現した単結晶をエッチングすると(100)ファセット面の周辺にエッチピットが見られるが内部には見いだせなかった。
帯溶融法
帯溶融法で作製した白金単結晶の(111)ファセット面は1mm^2と大きくSTM、AFMで観察には十分な大きさである。しかも、(100)ファセット面は作製した全ての白金単結晶に形成され、0.25mm^2以上と大きくSTM、AFMで観察するのに十分な大きさである。これらの白金単結晶を王水でエッチングしてSEMにより欠陥密度数とそれぞれのファセット面の状態を観察した。どの単結晶の(111),(100)ファセット面にも欠陥は見あたらず、STM、AFM観察により原子状にフラットな面であることが確認された。
結論として、球状白金単結晶の(111)ファセット面は作製方法によらず結晶欠陥もなく原子状に平滑であるのでSTM、AFM観察には問題なく使用できる。しかし、(100)ファセット面を得るため、大きな(111)ファセット面を作製するためには帯溶融法を使用する必要があることを明らかにした。