2023 Fiscal Year Annual Research Report
Functional Surface Core Analysis
| Project Area | New Materials Science on Nanoscale Structures and Functions of Crystal Defect Cores |
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| Project/Area Number |
19H05789
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
阿部 真之 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 教授 (00362666)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
Custance Oscar 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 先端材料解析研究拠点, 上席研究員 (00444555)
勝部 大樹 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 研究員 (00831083)
稲見 栄一 高知工科大学, システム工学群, 准教授 (40420418)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2024-03-31
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| Keywords | 走査型プローブ顕微鏡 / 非接触原子間力顕微鏡 / 走査型トンネル顕微鏡 / 高速原子間力顕微鏡 / パルスレーザー堆積法 / 光触媒 / 金属酸化物 / SnO2 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
欠陥の状態がコントロールされている原子レベルで平坦な表面試料（機能コア清浄表面）を作製し、研究代表者が保有する走査型プローブ顕微鏡技術を駆使し、原子～サブミクロンレベルで系統的に明らかにする実験を行った。主な成果を以下に示す。
（１）SnO2(110)面の原子分解能AFM測定：センサおよび触媒材料であるSnO2(110)面の原子分解能AFM測定を行った。これまで成功していたSTMの原子分解能とは明らかにことなるコントラストが得られた。当初は、TiO2と構造が似ていることから同様の画像が得られると期待していたが、今後は表面構造を明らかにし、それが材料機能にどのように影響を及ぼすかを調べる必要がある。
（２）高速原子間力顕微鏡を用いた光触媒効果実験：高速原子間力顕微鏡を用い、金が担持されている高速原子間力顕微鏡を用い、金ナノ粒子が担持されているTiO2表面において、紫外線によって脂質が分解されている過程をナノメートルスケールで観察することに成功した。金がない状態に比べて脂質の分解が高速に起こっていることを確認した。また、同様の実験を金が担持されているAl2O3(0001)面で行った場合、脂質の分解は確認されなかった。これは、TiO2表面では金ナノ粒子に励起されたプラズモンによって分解されているのではなく、助触媒の効果によって分解が促進されていることをイメージングしていることを示している。
（３）走査型プローブ顕微鏡のAI化：機能コア表面の原子サイトにおいて物性計測するための新しい技術を開発した。AIを駆使し、熱ドリフトと探針先端のゆらぎを補正しながら、ここの原子を選択してI-V曲線を測定することに成功した。表面の不要な吸着物を避けながらあらかじめ狙っている原子状での計測が可能になった。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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