2016 Fiscal Year Annual Research Report
Tuning of electronic property and chemical reactivity of a two-dimensional silicon structure
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26248006
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
岡田 美智雄 大阪大学, 理学研究科, 教授 (30281116)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
蔡 徳七 大阪大学, 理学研究科, 講師 (20273732)
Dino Wilson 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (60379146)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 表面・界面 / 表面反応 / ２次元シリコン構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
分子ビーム技術と分光技術を用いて、２次元シリコン(Si)構造で形成するモデル表面系の反応性を明らかにし、ロコ－反応の素過程解明とチューニングを目指した研究を進めた。
A. 貴金属銅(Cu)、銀(Ag)、Cu合金表面上における２次元Si構造の構築
Cuステップ表面に、調整した電子ビーム蒸着エバポレーターを用いて、２次元表面構造を構築することに成功した。低速電子回折とオージェ電子分光により、表面構造のSi被覆率依存性を明らかにした。Ag表面については、平坦な表面にシリセン構造を作製し、Cuの場合と同様に低速電子回折とオージェ電子分光により、表面構造のSi被覆率依存性を明らかにした。一方、Cu合金表面については、将来の2次元Si構造成長基板として可能性のあるAu、PdならびにPtとの合金表面の性質について明らかにした。
B. ２次元Si構造の反応性解明
項目Ａで準備したCuステップ表面におけるSi蒸着２次元構造が塩化メチル分子とどのように反応するのか、その反応性を昇温脱離法、赤外吸収分分光法、分子ビーム法を用いて明らかにした。反応性がSi蒸着量に大きく依存し、Siの蒸着していないステップエッジのCu原子が反応性に大きく関わっていることがわかった。これにより、ロコ－反応機構の解明に一歩近づいたと考えている。また、AgおよびSi蒸着Ag表面では、Cuの場合と比較すると、塩化メチル分子の吸着状態が大きく異なっており、Siと反応しないことがわかった。比較のため、Si単体の単結晶表面でも塩化メチル分子との反応性を調べた結果、非常に高い並進エネルギーの塩化メチル分子のみが反応することがわかった。これらのことから、表面上にCuとSiとの２次元構造が存在することがロコ－反応性には重要であることがわかった。その他、基板となるCuについては、エチレン等の分子を用いてステップ面と平坦面の反応性を評価した。
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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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Research Products
(51 results)
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[Presentation] Formation of H2O on PtML/Pd (110)2017
Author(s)
Yasushi Masahiro, Koichi Matsutani, Takeshi Kaieda, Masako Nishizaki, Bhume Chantaramolee, Paulus Himawan Lim, Ryo Kishida, Shinichi Kunikata, Wilson Agerico Dino
Organizer
Symposium on Surface Science & Nanotechnology -25th Anniversary of SSSJ Kansai 2017
Place of Presentation
京都市国際交流会館（京都府京都市）
Year and Date
2017-01-24
Int'l Joint Research
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[Presentation] Formation of H2O on PtML/Pd (110)2017
Author(s)
Yasushi Masahiro, Koichi Matsutani, Takeshi Kaieda, Masako Nishizaki, Bhume Chantaramolee, Paulus Himawan Lim, Ryo Kishida, Shinichi Kunikata, Wilson Agerico Dino
Organizer
The 2nd International Symposium on “Recent Trends in Analysis Techniques for Functional Materials and Devices”
Place of Presentation
大阪大学（大阪府吹田市）
Year and Date
2017-01-18
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[Presentation] Surface as a playground for studying gas-surface reaction dynamics: increasing the ortho-para H2 conversion yield via molecular orientation, a case study2016
Author(s)
Elvis Flaviano Arguelles, Ryo Kishida, Kaori Murayama, Koji Shimizu, Wilson Agerico Dino, Hideaki Kasai, Hiroshi Nakanishi, Katsuyuki Fukutani, Kousuke Nakayama, Ayako Yajima, Seiji Yamashita
Organizer
Stereodynamics 2016
Place of Presentation
Institute of Atomic and Molecular Sciences, (Taipei, Taiwan)
Year and Date
2016-11-09
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Photodissociation dynamics of hexapole-oriented asymmetric top molecules2016
Author(s)
M. Nakamura, D.-C. Che, S.-Jr. Yang, P.-Y. Tsai, T. Kasai, K. C. Lin, A. Lombardi, F. Palazzetti, and V. Aquilanti
Organizer
Stereodynamics 2016
Place of Presentation
Institute of Atomic and Molecular Sciences, (Taipei, Taiwan)
Year and Date
2016-11-07
Int'l Joint Research
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[Presentation] Surface as a building block for designer materials and a means to control reactions: increasing the ortho-para H2 conversion yield via molecular orientation, a case study2016
Author(s)
Elvis Flaviano Arguelles, Ryo Kishida, Kaori Murayama, Koji Shimizu, Wilson Agerico Dino, Hideaki Kasai, Hiroshi Nakanishi, Katsuyuki Fukutani, Kousuke Nakayama, Ayako Yajima, Seiji Yamashita
Organizer
International Workshop on Advanced Materials and Nanotechnology 2016 (IWAMN2016)
Place of Presentation
VNU University of Science (Hanoi, Vietnam)
Year and Date
2016-11-05
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Pt(110), PtML/Pd(110), PtML/Ag(110)表面上における酸素解離反応2016
Author(s)
政広泰, 松谷耕一, 海江田武, 西崎允子, Bhume Chantaramolee, Paulus Himawan Lim, 岸田良, 国方伸一, Wilson Agerico Dino
Organizer
日本物理学会2016年秋季大会
Place of Presentation
金沢大学（石川県金沢市）
Year and Date
2016-09-14
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[Presentation] Molecular and Dissociative Adsorption of O2 on Pt(001), PtAg(001), and PtML/Ag(001) Surfaces2016
Author(s)
Yasushi Masahiro, Koichi Matsutani, Takeshi Kaieda, Masako Nishizaki, Bhume Chantaramolee, Paulus Himawan Lim, Ryo Kishida, Shinichi Kunikata, Wilson Agerico Dino
Organizer
日本物理学会2016年秋季大会
Place of Presentation
金沢大学（石川県金沢市）
Year and Date
2016-09-14
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