2017 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | 3D Active-Site Science |
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| Project/Area Number |
26105008
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
若林 裕助 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (40334205)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 敏男 東京学芸大学, 教育学部, 研究員 (20107395)
虻川 匡司 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (20241581)
田尻 寛男 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 研究員 (70360831)
白澤 徹郎 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (80451889)
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| Project Period (FY) |
2014-07-10 – 2019-03-31
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| Keywords | 物性実験 / 表面・界面物性 / X線 / 時分割測定 / 有機半導体 / 遷移金属酸化物 / 電池材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
二次元に広がった活性サイトに注目し，その構造から機能を解明する「界面構造物性研究」を広い物質群に対し適用し，その学理を確立する。その目的のために，表面あるいは界面の構造を明らかにするために表面X線回折法の一種であるCrystal Truncation Rod (CTR)散乱法を利用する。具体的な研究課題は(1)時分割CTR散乱測定法の開発，(2)CTR散乱原子イメージングによる表
面・界面構造物性研究の確立，(3)CTR散乱原子イメージングの普及に向けた自動解析手法の開発を行う，の3つである。これらのステップを通して，従来充分に理解されてこなかった表面近傍の構造と物性の関係を明らかにするのみならず，現時点で特殊な実験法の一つである表面X線回折法を，必要に応じて気軽に利用できる分析手法の一つとして普及させることで広く物性研究
に寄与する事を目的とする。
29年度は，課題3の解析法開発が一定レベルに達し，論文にまとめた。さらにその新手法を用いてペロブスカイト型酸化物超薄膜の系統的な構造研究を実施した。他の物質群の研究では，有機半導体デバイスの研究を有機デバイス材料班，電子伝導理論班と共同で進め，ビスマス上に蒸着したペンタセンが特異な構造を持つことを明らかにした。ペンタセンは何種類かの結晶構造が知られているが，そのどれとも異なる配置であり，我々の解析で得た構造を基に行った理論計算は，従来理解できなかった光電子分光の測定結果をよく説明した。時分割測定の活用では，燃料電池電極での化学反応に関する研究を実施し，白金表面での一酸化炭素脱離のメカニズムを提案するに至った。
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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
当初掲げていた3つの目標がそれぞれに進行している。(1)時分割CTR散乱測定法の開発 は既に完了している。(2)CTR散乱原子イメージングによる表面・界面構造物性研究の確立 に向けて様々な研究を行っており，有機半導体や電池材料などについての知見が得られている。(3)CTR散乱原子イメージングの普及に向けた自動解析手法の開発 については，ベイズ推定に基づく新しいソフトウェアを開発し，論文及び新聞での発表を行った。昨年度は論文にまとめきれていない点を反省点としたが，それぞれにきちんと出版されている。以上より概ね計画通りに進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
5年プロジェクトの最終年度であるので，これまでの成果をまとめるのが最優先である。特に解析ソフトウェアの開発が進んだこともあり，データは取れたが解析がうまく行っていないデータを再度見直す作業を行う。その一方で，本新学術領域研究終了後に新たな学術領域が広がるように，次への課題を見つけるような挑戦的な実験をいくつか行いたい。
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| Remarks |
日刊工業新聞 2017/10/24, 2017/10/30，化学工業日報 2017/11/6，日本経済新聞電子版 2017/10/23, 2017/10/25に掲載
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Research Products
(64 results)
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[Journal Article] Triangular lattice atomic layer of Sn (1x1) at graphene/SiC(0001) interface2018
Author(s)
S. Hayashi, A. Visikovskiy, T. Kajiwara, T. Iimori, T. Shirasawa, K. Nakastuji, T. Miyamachi, S. Nakashima, K. Yaji, K. Mase, F. Komor, S. Tanaka
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Journal Title
Applied Physics Express
Volume: 11
Pages: 015202-1-4
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] 表面X線回折法を用いた構造解析によるペロブスカイト型Ni酸化物薄膜の金属絶縁体転移の起源の考察2018
Author(s)
穴田壮人, 小和一弘, 前田裕貴, 北村未歩, 坂井延寿, 組頭広志, 坂田修身, 中西（大野）義典, 岡田真人, 木村剛, 若林裕助
Organizer
日本物理学会 第73回年次大会
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[Presentation] Graphene/SiC界面におけるSn三角格子原子層2017
Author(s)
林真吾, 梶原隆司, Anton Visikovskiy, 飯盛拓嗣, 白澤徹郎, 中辻寛, 宮町俊夫, 中島脩平, 間瀬一彦, 小森文夫, 田中悟
Organizer
第78回応用物理学会秋季学術講演会
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[Presentation] Graphene/SiC界面における(1x1)-Sn構造2017
Author(s)
林真吾, 梶原隆司, Anton Visikovskiy, 飯盛拓嗣, 白澤徹郎, 中辻寛, 宮町俊夫, 中島脩平, 間瀬一彦, 小森文夫, 田中悟
Organizer
日本物理学会 第72回年次大会
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[Presentation] Sn atomic layer by intercalation at graphene / SiC interface2017
Author(s)
S. Hayashi, T. Kajiwara, A. Visikovskiy, T. Iimori, T. Shirasawa, K. Nakastuji, T. Miyamachi, S. Nakashima, K. Mase, F. Komor, S. Tanaka
Organizer
International Symposium on Epitaxial Graphene 2017
Int'l Joint Research
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[Presentation] The New Synchrotron Radiation Facility for Nanoscopic Engineering and Science in Japan, SLiT-J Project2017
Author(s)
T. Abukawa, W. Yashiro, T. Ejima, M. Watanabe, N. Nishimori, S. Miura, M. Takata, H. Hama
Organizer
Novel Energy Nanomaterials, Catalysts and Surfaces for Future Earth -Material Research, Characterization and Imaging
Int'l Joint Research
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