スピンに依存した触媒酸化反応の探索と起源解明

• Project/Area Number: 24K01349
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 29020:Thin film/surface and interfacial physical properties-related
• Research Institution: National Institute for Materials Science
• Principal Investigator: 倉橋 光紀 国立研究開発法人物質・材料研究機構, マテリアル基盤研究センター, 主席研究員 (10354359)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥14,950,000 (Direct Cost: ¥11,500,000、Indirect Cost: ¥3,450,000); Fiscal Year 2027: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2026: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2025: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2024: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000)
• Keywords: 酸素分子 / 触媒反応 / スピン / 磁性薄膜

Outline of Research at the Start

貴金属磁性合金は燃料電池酸素還元反応等の触媒として重要であるが、これらの合金では磁性原子が隣接する貴金属原子の電子状態をスピン偏極させるため、貴金属原子の触媒特性がスピン依存性を持つと予想される。申請者はPtCo合金系モデル触媒であるPt/Co/Pt(111)薄膜表面Pt原子の触媒特性が下地Coの磁性により強くスピン偏極することを最近初めて明らかにしたが、その支配要因は未だ不明である。本研究ではスピン偏極分子ビームと貴金属/強磁性薄膜触媒を用いてスピン依存反応特性と表面電子スピン状態の相関を計測し、表面電子状態計算との比較により、誘起スピン偏極を介した触媒反応スピン効果の支配要因を解明する。