2015 Fiscal Year Research-status Report
イオン化した気体分子による金属表面への吸着・衝突現象の動的解析
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15K17468
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Research Institution | Osaka University |
Principal Investigator |
麻生 亮太郎 大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (40735362)
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Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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Keywords | 環境制御型透過電子顕微鏡 / ナノギャップ |
Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、ナノスケールの空隙を持つ金属電極(ナノギャップ電極)において、気体分子のイオン化とそれに伴う電流・構造変化を動的に解析することでナノギャップの気体反応機構を解明することを目的とした。まず、清浄な表面を持つ金属電極針の作製法を確立し、環境制御型透過電子顕微鏡(ETEM)内でナノギャップをその場形成することでトンネル電流を精度よく観測しポテンシャル障壁高さを抽出した。さらなる気体導入により、気体種・気体分圧に依存した電流変化を系統的に解析し、気体中における特異な表面構造変化を見出した。この現象の起源を解明するため、電子線量・印加電圧・ギャップ間隔・気体分圧依存性を明らかとした。
We explored electrical and structural properties of nanogap electrodes in various gas atmosphere. Using environmental transmission electron microscopy (ETEM), we extracted the barrier height of metal electrodes by measuring the tunneling current. Furthermore, we succeeded in discovering the anomalous behavior of the metal surface structure in gas atmosphere. To shed light on the phenomena, we ascertained the dependence of electron beam intensity, applied voltage, gap distance, gas partial pressure, and gas species.
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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
当初の計画通りに、清浄な表面を持つ金属電極針の作製し、ETEM内でナノギャップ構造をその場形成する実験系を確立した。また、ナノギャップ電極の電気特性の測定と高分解能像による構造解析から気体導入に伴う表面構造変化を見出しており、今後の研究展開がおおいに期待できる。
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Strategy for Future Research Activity |
前年度で確立した実験系をもとに、様々な金属種の気体反応機構を解明する。さらにETEMによる原子構造解析に加え電子線エネルギー損失分光法(EELS)による電子構造の変化に関する知見も獲得することを目指す。
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