電気化学高速走査プローブ顕微鏡による固液界面反応の原子レベルダイナミクスの解明
Project/Area Number |
21750002
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Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Research Field |
Physical chemistry
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Research Institution | Tohoku University |
Principal Investigator |
湊 丈俊 東北大学, 学内共同利用施設等, 助教 (10415309)
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Project Period (FY) |
2009-04-01 – 2013-03-31
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Project Status |
Discontinued (Fiscal Year 2012)
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Budget Amount *help |
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2012: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2011: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2010: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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Keywords | 表面科学 / 界面科学 / 走査プローブ顕微鏡 / 電気化学 / 結晶成長 / エッチング / 電気二重層 / 高速電子回路 |
Research Abstract |
電極表面など固液界面における化学反応を原子レベルで解明する手法として、電気化学走査プローブ顕微鏡が用いられているが、一般に使われる現状の装置では走査速度が遅く、界面における高速なダイナミクスを観測することは出来ない。本研究では、1秒間に10枚以上の画像を取得できる電気化学高速走査プローブ顕微鏡を作製し、これまで不明であった固液界面のダイナミクスを解明することにある。 これまで、金沢大学の安藤敏夫教授らが開発したカウンターバランス法やアクティブダンピング法を用い、さらに試料の電極電位を制御可能なシステムを構築することで、1秒間に10枚以上の高速観察が電気化学高速走査プローブ顕微鏡を作成した。本年度は、この装置を用いて、固液界面におけるダイナミクスの解明を進めた。具体的には、金電極上のハロゲンイオンの拡散、反応挙動、半導体電極上における溶解反応など、工業的に重要ながらもその基礎的な解明が行われていない系について、原子レベルでの機構解明を行った。これらの反応については、これまで既存の電気化学走査プローブ顕微鏡を用いた研究を行っており、原子レベルでの観測に成功している。さらに発展的にダイナミクスを観測することで、電極表面における反応機構を解明したい。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究の目的は、1秒間に10枚以上の画像を取得できる電気化学高速走査プローブ顕微鏡を作製し、これまで不明であった固液界面のダイナミクスを解明することにあった。既に当該装置は作製され、固液界面における化学反応の解明を進めている。よって、目標は順調に達成していると考えられる。
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Strategy for Future Research Activity |
金属電極上のハロゲンイオンの拡散、反応挙動、半導体電極上における溶解反応など、工業的に重要ながらもその基礎的な解明が行われていない系について、原子レベルでの機構解明の詳細をさらに検討する。これらの反応については、これまで既存の電気化学走査プローブ顕微鏡を用いた研究を行っており、原子レベルでの観測に成功しているが、未だ不明な点も多く、それらの解明を進める。
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Report
(3 results)
Research Products
(50 results)
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[Journal Article] Aerobic oxidation of alcohols in the liquid phase with nanoporous gold catalysts2012
Author(s)
Asao, N.; Hatakeyama, N.; Menggenbateer, Minato, T.; Ito, E.; Hara, M.; Kim, Y.; Yamamoto, Y.; Chen, M.; Zhang, W.; Inoue, A.
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Journal Title
Chem.Commun.
Volume: 48
Issue: 38
Pages: 4540-4542
DOI
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[Journal Article] 二酸化チタンの酸素欠損の電子状態と余剰電子の空間分布2010
Author(s)
湊丈俊, 道祖尾恭之, 金有洙, 加藤浩之, 秋鹿研一, 川合眞紀, Jin Zhao, Hrvoje Petek, Tian Huang, Wei He, Bing Wang, Zhuo Wang, Yan Zhao, Jinlong Yang, Jianguo Hou
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Journal Title
表面科学
Volume: 31
Pages: 474-479
NAID
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[Journal Article] Local Electronic Structure of an Oxygen Atom Vacancy Defect on Titanium Dioxide(110)Surface2009
Author(s)
Taketoshi Minato, Yasuyuki Sainoo, Yousoo Kim, Hiroyuki S.Kato, Ken-ichi Aika, Maki Kawai, Hrvoje Petek, Tian Huang, Wei He, Bing Wang, Zhuo Wang, Yan Zhao, Jinlong Yang, J.G.Hou
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Journal Title
Journal of Chemical Physics 130
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[Presentation] STM/STS study of LixCoO2 single crystals2012
Author(s)
Katsuya Iwaya, Taketoshi Minato K.Miyoshi, Yousoo Kim, Taro Hitosugi
Organizer
The American Physical Society March Meeting 2012
Place of Presentation
Convention Center, Boston, Massachusetts, USA
Year and Date
2012-02-28
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The 2012 WPI-AIMR Annual Workshop
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International Center, Sendai, Miyagi, Japan
Year and Date
2012-02-21
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Author(s)
湊丈俊, 道祖尾恭之, Jin Zhao, Tian Huang, 金有洙, 加藤浩之, Wei He, Bing Wang, Zhuo Wang, Yan Zhao, 秋鹿研一, Jinlong Yang, J.G.Hou, Hrvoje Petek, 川合真紀
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2010年春季第57回応用物理学関係連合講演会
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Taketoshi Minato, Yasuyuki Sainoo, Yousoo Kim, Hiroyuki S.Kato, Ken-ichi Aika, Maki Kawai, Hrvoje Petek, Tian Huang, Wei He, Bing Wang, Zhuo Wang, Yan Zhao, Jinlong Yang, J.G.Hou
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Washington D.C., United States of America、Convention Center
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湊丈俊, 道祖尾恭之, Jin Zhao, Tian Huang, 金有洙, 加藤浩之, Wei He, Bing Wang, Zhuo Wang, Yan Zhao, 秋鹿研一, Jinlong Yang, J.G.Hou, Hrvoje Petek, 川合真紀
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富山県富山市、富山大学
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湊丈俊, 道祖尾恭之, Jin Zhao, Tian Huang, 金有洙, 加藤浩之, Wei He, Bing Wang, Zhuo Wang, Yan Zhao, 秋鹿研一, Jinlong Yang, J.G.Hou, Hrvoje Petek, 川合真紀
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Author(s)
湊丈俊, 道祖尾恭之, Jin Zhao, Tian Huang, 金有洙, 加藤浩之, Wei He, Bing Wang, Zhuo Wang, Yan Zhao, 秋鹿研一, Jinlong Yang, J.G.Hou, Hrvoje Petek, 川合真紀
Organizer
第29回表面科学学術講演会
Place of Presentation
東京都江戸川区、タワーホール船堀
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