放射光X線回折による電解質溶液中の金属および半導体電極表面の構造決定

• 研究課題/領域番号: 07855097
• 研究種目: 奨励研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 工業物理化学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 犬飼 潤治 東北大学, 工学部, 助手 (70245611)
• 研究期間 (年度): 1995
• 研究課題ステータス: 完了 (1995年度)
• 配分額: 900千円 (直接経費: 900千円); 1995年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
• キーワード: 放射光 / 電気化学 / 固液界面 / 表面X線回折 / Pt(111) / Si(111) / Au(111) / 酸化過程

研究概要

I.固液界面X線回折実験装置の作製
試料を取りつけるセル本体は、テフロンで作製し、側面から電解質溶媒を自由に注入・排出できるように設計した。試料表面は不活性高分子フィルムで覆い、表面とフィルムの間は数μm程度の溶液層のみが存在するように配置した。全体をゴニオメーター上に取りつけ、X線照射および検出角度が自由に設定できることとした。
II.金属電極表面の構造解析
金属試料としてAu(111)およびヨウ素で被覆したPt(111)電極表面を用いた。どちらの試料共に(1×1)構造に起因するピークが観察された。特にPt(111)電極についてはヨウ素に起因する(3×3)構造も観察された。ヨウ素被覆したPt(111)電極を電気化学的に酸化したところ、酸化につれて(1×1)に起因するピーク強度は単調に減少した。
III.Si(111)(1×1)-H電極表面の酸化過程
水溶液中、水素で終端されたSi(111)表面のX線回折実験を行い。表面の(1×1)回折ピークが初めて測定された。酸化につれこのピーク強度は減少したが、しばらくするといったん増加し、再び減少した。これは、Si/SiO_2界面の構造変化に対応すると考察された。