2002 Fiscal Year Annual Research Report
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12128201
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
高岡 毅 東北大学, 多元物質科学研究所, 助手 (90261479)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 正洋 筑波大学, 物理工学系, 助教授 (80282333)
山本 恵彦 筑波大学, 物理工学系, 教授 (60251039)
楠 勲 東北大学, 名誉教授 (30025390)
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| Keywords | 表面 / 分子凝集体 / 赤外分光法 / 超音速分子線 / 低速電子回折 / 原子線散乱法 / ニッケル / 白金 |
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| Research Abstract |
分子凝集体表面は、自然界で起こる様々な現象と深いかかわりがあり、様々な原子・分子との相互作用を理解することは広く自然現象を理解し、さらに新しい反応経路を見出すことにつながる。とくに分子凝集体表面における原子・分子のエネルギー移動の理解は、分子凝集体表面における物質合成等と直接関連しており、非常に興味深い。赤外分光法(FTIR)、昇温脱離分光(TDS)、および操作プローブ顕微鏡を用いて、分子凝集体表面におけるエネルギー移動に関する以下の成果を得た。
(1)Pt(111)表面上に水分子を4-20層程度成長させた水分子凝集体表面においてアンモニア分子は水分子凝集体表面の水素原子と水素結合を介して吸着する。加熱したときの赤外分光スペクトルの詳細な観測により、(a)アンモニア分子の一部が水分子凝集体内部を拡散してPt(111)表面に到達することを確認し、(b)水分子凝集体表面と水分子凝集体-Pt(111)界面におけるアンモニア分子のポテンシャルエネルギー差を求め、(C)水分子凝集体膜厚が増加するにつれてアンモニア分子が拡散しやすい粒界の面積が減少することを見出した。
(2)仕事関数の減少に伴って表面吸着層におけるメタン分子の直接解離反応が抑制されること、および仕事関数の増大に伴って促進されることを見いだした。これは、真空への電子の拡がりが変化したためにポテンシャル障壁が変化することを示唆するものである。さらに、このことを操作プローブ顕微鏡を用いた微視的計測により確認した。
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[Publications] Tsuyoshi Takaoka: "A Study of Collision-Induced Desorption of N2 on the Ni(100) surface using Fourier Transform Infrared Spectroscopy"Japanese Journal of Applied Physics. 41. 6137-6141 (2002)
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[Publications] Takahiro Kondo: "Molecular beam study of CH4 oxidation on a Pt(111)-(2x2)-O surface"Journal of Chemical Physics. 118. 760-767 (2003)
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[Publications] Yoichi Yamada: "Moire-like distribution of the local tunneling barrier height of the monolayer graphite adsorbed on Pt(111) surface"Japanese Journal of Applied Physics. 41. 7501-7505 (2002)
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[Publications] 山田洋一: "局所トンネル障壁高さ計測"真空. 45. 503-507 (2002)
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[Publications] 近藤剛弘: "Pt(111)表面でのCH4分子の解離吸着反応に及ぼすCs吸着の影響と反応過程"真空. 45. 498-502 (2002)
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[Publications] Takahiro Kondo: "Dissociative chemisorption of CH4 on a cesiated Pt(111) surface studied by supersonic molecular beam scattering techniques"Journal of Chemical Physics. 116. 7673-7684 (2002)
