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表面ナノ構造物質を用いた反応制御

研究課題

研究課題/領域番号 11304041
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物理化学
研究機関総合研究大学院大学

研究代表者

松本 吉泰  総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 教授 (70181790)

研究分担者 渡邊 一也  総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 助手 (30300718)
高木 紀明  総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 助教授 (50252416)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
12,450千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 1,650千円)
2001年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
2000年度: 5,300千円 (直接経費: 5,300千円)
キーワードグラファイト / Pt(111) / Ag(110) / メタン / 多光子光電子分光 / 紫外線電子分光 / 光化学 / 表面状態 / 一次元化合物 / 紫外光電子分光 / ナノ構造 / X線光電子分光 / 白金 / 超薄膜 / クラスター / 銅 / 赤外反射吸収分光 / 酸素 / 銀
研究概要

本研究においては主に次のようなテーマに取り組んだ。
1.Ag(110)清浄表面および酸素修飾表面における反応研究
(a)吸着酸素原子の光誘起消失反応
(b)清浄表面におけるメタンの電子衝撃誘起反応
(C)酸素吸着表面におけるメチル基の反応
2.Pt(111)表面上に形成した単一層ナノグラファイトの電子構造の研究
3.酸素および鋼原子で修飾したPt(111)表面におけるメタンの光化学
1〜3は、すべて本研究課題で中心的に取り組んだナノ構造物質が関与した系における電子状態、光化学反応、熱反応研究の結果得られた新たな知見を含んでいる。
1での主な成果は、吸着酸素原子が紫外光照射によって消失するメカニズムとして、反応は表面近傍の光吸収によって開始され、(1)AgO鎖の電子励起、(2)活性化されたAgOセグメントと表面炭素の反応、(3)反応性生物であるCOの更なる酸化によるCO2生成とその脱離によって進行することを明らかにしたことである。2での主な成果は、Pt(111)表面上で生成した単一層のナノグラファイトの占有および非占有電子状態を通常の紫外光電子分光、及び、多光子光電子分光により研究を行い、特に、フェルミ準位より約4eV高いエネルギーに非占有状態を見出し、これをグラファイト平面内での炭素p軌道に由来するσ^*状態と同定することができた。3での主な成果は、Pt(111)表面上を酸素原子や銅原子で修飾したナノ構造表面を用い、ここでのメタンの光化学が清浄表面のそれと比べてどのように異なるかを中心に研究を行い、この差を知ることによりこれらナノ構造の役割を明らかにした。
また、その他に、研究過程で派生的に見つかった興味ある研究成果として
4.シリコン表面上での稀ガスの光脱離メカニズムとダイナミクス
および、表面反応制御に関連する研究成果として
5.半導体表面におけるコヒーレント表面フォノンのダイナミックス
を挙げることができる。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] Watanabe, K.: "Photo-stimulated desorption of rare gas atoms induced by UV-NIR photons at a semiconductor surface"Surf. Sci. Lett.. 446. L134-L139 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Watanabe, K.: "Photochemistry of Methane on Cu(111)"Surf. Science. 454-456. 262-266 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Watanabe, K.: "Excitation mechanisms and photochemistry of adsorbates with spherical symmetry"Faraday Discuss. 117. 207-211 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Watanabe, K.: "Photo-stimulated desorption of rare gas atoms adsorbed on Si(l00) surfaces modified with oxygen and deuterium"J. Chem. Phys. 115. 4259-4267 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohta, M.: "Photoinduced elimination of oxygen at Ag(110)-p(2xl)-O: The role of surface carbon species"J. Phys. Chem. B. 105. 8170-8177 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakagoe, O: "Thermal decomposition of acetylene on Pt(111) studied by scanning tunneling microscopy"Surface Sci.. (印刷中). (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kinoshita, I.: "Anomalous Quenching of Electronic States of Nanographene on Pt(111) by Deuterium-Edge Termination"Phys. Rev. B. Rapid Communication. (印刷中). (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Watanabe, H. Kato and Y. Matsumoto: ""Photo-stimulated desorption of rare gas atoms induced by UV-NIR photons at a semiconductor surface""Surf. Sci. Lett.. 446. L134-L139 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Watanabe and Y. Matsumoto: ""Photochemistry of Methane on Cu(111)""Surface Science. 454-456. 262-266 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Watanabe and Y. Matsumoto: ""Excitation mechanisms and photochemistry of adsorbates with spherical symmetry""Faraday Discuss.. 117. 207-211 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Watanabe and Y. Matsumoto: ""Photo-stimulated desorption of rare gas atoms adsorbed on Si(100) surfaces modified with oxygen and deuterium""J. Chem. Phys.. 115. 4259-4267 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Ohta, K. Watanabe and Y. Matsumoto: ""Photoinduced elimination of oxygen at Ag(110)-p(2x1)-O : The role of surface carbon species""J Phys Chem B. 105. 8170-8177 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] O. Nakagoe, N. Takagi and Y. Matsumoto: ""Thermal decomposition of acetylene on Pt(111) studied by scanning tunneling microscopy""Surface Sci.. (in press). (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I. Kinoshita, D. Ino, K. Nagata, K. Watanabe, N. Takagi, and Y. Matsumoto: ""Anomalous Quenching of Electronic States of Nanographene on Pt(111) by Deuterium-Edge Termination""Phys. Rev. B.. (in press). (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Watanabe.K: "Photo-stimulated desorption of rare gas atoms adsorbed on Si(100)surfaces modified with oxygen and deuterium"J. Chem. Phys.. 115. 4259-4267 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Ohata.M: "Photoinduced elimination of oxygen at Ag(110)-p(2x1)-O : The role of surface carbon species"J. Phys. Chem. B. 105. 8170-8177 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Nakagoe.O: "Thermal decomposition of acetylene on Pt(111)studied by scanning tunneling microscopy"Surface Sci. (印刷中). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Watanabe,K.: "Photochemistry of Methane on Cu(111)"Surface Science. 454-456. 262-266 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Watanabe,K.: "Excitation mechanisms and photochemistry of adsorbates with spherical symmetry"Faraday Discussion. 117. 207-211 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Watanabe K.: "Photochemistry of methane on Pd/Al_2O_3 model catalysts: Control of photochemistry on transition metal surfaces"Angew. Chem. Int. Ed. Engl.. 38. 2192-2194 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kato H.: "Photochemistry of N_2O on Si(100) : surface photo-oxidation"Surface Science. 445. 209-223 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Watanabe K.: "Photo-stimulated desorption of rare gas atoms induced by UV-NIR photons at a semiconductor surface"Surface Science Letters. 446. L134 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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