2016 Fiscal Year Annual Research Report
Surface oxidation reaction by spin- and alignment-controlled O2 beam
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25286060
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
倉橋 光紀 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, 主席研究員 (10354359)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 表面・界面物性 / 酸素分子 / 立体効果 / 磁性 / 触媒 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. O2ビーム照射後の表面に対して準安定脱励起分光実験を行うために、O2ノズルと準安定He*ビーム源ノズルを切り替えて使用可能な多連ビーム源を昨年度までに作製したが、手動回転機構を用いたため、両ノズルの位置再現性が出ない問題があった。本年度は、回転導入機構をステッピングモーター化し、位置再現性の問題はほぼ解決出来た。
2. Pt表面でのCO酸化反応立体効果研究
触媒酸化収率に入射O2分子立体配置が与える影響を示す予備データを昨年得たが、本年度その系統的実験をO2並進エネルギー0.1eVの条件で実施した。COが吸着したPd(100)表面ではcartwheel型回転状態の分子の方がhelicopter型よりもO2分子が吸着しやすいことを提案する先行研究がある。helicopter型状態の分子吸着には広い清浄表面の領域が必要であるため、CO分子存在下ではcartwheel型O2が吸着しやすいという提案がなされていた。これを検証するため、CO被覆度を変化させ、O2吸着およびCO2生成速度のO2分子配置依存性をPt(111)表面を用い測定した。しかし、被覆度によらず、helicopter型分子の反応確率が高いことが分かった。本結果は、Pt(111)表面ではCO吸着条件下でもO2吸着立体効果は清浄表面と同様であることを意味する。一方、CO被覆度の増大とともにO2吸着確率は急激に低下した。また、一定量CO吸着させた表面に配向O2分子を照射し、CO2生成量の時間変化を調べる実験をhelicopter型、cartwheel型に対して行った。前者ではCO2生成量は急激に増加して急速に減衰、後者では緩やかに増加し、緩やかに減少する挙動を示し、生成CO2量の積分値は両配置で同一であった。本エネルギー条件では表面平行分子のみ反応に寄与する点、各配置における平行分子の割合が異なる点を基に本結果は説明できる。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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