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金属表面に吸着した分子の表面拡散と分子間相互作用

Research Project

Project/Area Number 12042287
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionThe Institute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

川合 真紀  理化学研究所, 表面化学研究室, 主任研究員 (70177640)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小笠原 寛人  理化学研究所, 表面化学研究室, 研究員 (50270591)
南任 真史  理化学研究所, 表面化学研究室, 研究員 (90300889)
米田 忠弘  理化学研究所, 表面化学研究室, 先任研究員 (30312234)
加藤 浩之  理化学研究所, 表面化学研究室, 研究員 (80300862)
Project Period (FY) 2000 – 2001
Project Status Completed (Fiscal Year 2001)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2001: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2000: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywords金属表面 / 吸着 / 非弾性トンネル分光 / STM / 表面振動分光 / 分子間相互作用 / 拡散
Research Abstract

Pd(110)表面に吸着した個々の分子を標的に、STM探針からトンネル電子を注入することにより、吸着分子の振動状態を励起することができ、それにより、個々の分子の振動分光、振動励起状態を経由しての化学反応が進行することを示した。具体的には、CO分子の伸縮振動の励起状態を経由して、吸着サイト間のホッピングが起こることが分かり、この現象の鍵となるのは、振動モード間の非調和カップリングの大小であることを明瞭に示した。また、トランス2ブテンの脱水素反応が、CH伸縮振動の多段励起を経由して起こることが分った。このように、単一分子の振動励起により、物質変換や物質移動が実現することを明瞭に示した。これらの現象を通じて、化学反応の進行に対して定量的な考察が得られたことは物質変換の基本的な現象理解に多くの知見を与える結果となった。単一分子を標的とした化学反応はこれまでにも報告例はあるが、振動励起状態を中間体とする反応を明確に示せたこと、また、振動励起状態からの緩和過程が反応の鍵となることを明確に示したことにより個々の分子の反応制御にあらたなブレークスルーがもたらされた。

Report

(2 results)
  • 2001 Annual Research Report
  • 2000 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All Other

All Publications (10 results)

  • [Publications] T.Komeda, Y.Kim, M.Kawai, 他: "Lateral hopping of molecules induced by excitation of internal vibration mode"Science. (In press). (2002)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] Y.Kim, T.Komeda, M.Kawai: "Single-molecule reaction and characterization by vibrational excitation"Surf.Sci.. (In press). (2002)

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      2001 Annual Research Report
  • [Publications] S.Katano, S.Ichihara, 他: "Adsorption Structure of 1,2-butadiene on Pd(110)"Surf.Sci.. (In press). (2002)

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      2001 Annual Research Report
  • [Publications] F.Pichierri, T.Iitaka, M.Kawai 他: "First-principle Pseudo-potential Study of the Pd(110)-c(2x2)-Ethylene Adsorption System"J.Phys.Chem.B. 105. 8149-8154 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] T.Komeda, Y.Kim, M.Kawai: "Scanning Tunneling Microscopy Observation of CO on Pd(110) at Cryogenic Temperatur"Jpn.J.Appl.Phys.. 40. 4403-4408 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] Y.Kim, H.S.Kato, T.Komeda, M.: "Investigation of 1D Chain Formation of Co on Pd(110) by Low Temperature STM"Surf.Sci.. 482-485. 60-65 (2001)

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      2001 Annual Research Report
  • [Publications] H.Okuyama,S.Ichihara: "Orientation and symmetry of ethylene on Pd(110) : a combined HREELS and NEXAFS study"J.Chem.Phys.. 112. 5948-5956 (2000)

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      2000 Annual Research Report
  • [Publications] H.Ogasawara,N.Horimoto M.Kawai: "Ammonia adsorption by hydrogne bond on ice and its solvation"J.Chem.Phys.. 112. 8229-8232 (2000)

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      2000 Annual Research Report
  • [Publications] H.Okuyama,H.Kato M.Kawai: "An electron energy loss spectroscopy study of resonance population in ethylene chemisorbed on Pd (110)"J.Chem.Phys.. 113. 2866-2872 (2000)

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      2000 Annual Research Report
  • [Publications] M.Kawai,H.Koto: "Interaction between adsorbed molecules on metal surfaces"Surface Review Lett.. 7. 619-624 (2000)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report

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Published: 2000-04-01   Modified: 2018-03-28  

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