2018 Fiscal Year Final Research Report
Surface/interface 3D atomic imaging by CTR scattering
| Project Area | 3D Active-Site Science |
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| Project/Area Number |
26105008
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
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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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| Research Collaborator |
Takahasi Masamitsu
WolfgangVoegeli
Hattori Ken
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| Project Period (FY) |
2014-07-10 – 2019-03-31
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| Keywords | 界面構造 / 表面・界面 / 酸化物デバイス / 放射光 / X線 / 時分割測定 / 有機半導体 / 電池材料 |
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| Outline of Final Research Achievements |
There are various phenomena activated by the surfaces or interfaces. We have studied surface or interface structures by means of the crystal truncation rod (CTR) scattering method, one of the surface diffraction techniques.
Technical improvement for the static structure we achieved allowed us to examine the surface/interface structures of various organic semiconductors and oxides. Time resolved instruments were also developed, 100 ps resolution reflection high energy electron diffraction streak camera and 100 ms resolution simultaneous multiple angle-wavelength dispersive X-ray reflectometer. Using them, we have clarified the reaction mechanisms of TiO2 opto-catalytic reaction and fuel-cell reactions at the Pt surface.
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| Free Research Field |
物性物理
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
電池や多くの固体触媒等，近年重要性を増しているエネルギーデバイスの鍵となる部位は表面や界面である。従来，表面・界面の原子レベルの構造はあまり詳細には調べられず，推測を基に様々な開発が行われてきた。本課題では表面・界面の原子レベルでの構造を解明する道具の開発と，それを利用した物性の研究を推進した。その結果，静的構造観測では有機半導体等，極めて複雑な物質まで測定できるようになり，時間変化のある場合には電池の反応を追跡するような時間スケールで，電子の移動に伴う微小な構造歪みを検出して反応の詳細を解明するに至った。これにより様々な実用材料の高度な診断が可能になり，各分野で性能向上が見込まれる。
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