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オージェ電子プローブ時間分解表面XAFSと表面ダイナミクス研究

研究課題

研究課題/領域番号 16072205
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京大学

研究代表者

近藤 寛  東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (80302800)

研究分担者 雨宮 健太  高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 助教授 (80313196)
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
26,400千円 (直接経費: 26,400千円)
2006年度: 7,400千円 (直接経費: 7,400千円)
2005年度: 11,400千円 (直接経費: 11,400千円)
2004年度: 7,600千円 (直接経費: 7,600千円)
キーワード時間分解 / XAFS / XPS / 反応ダイナミクス / 反応キネティクス / 反応メカニズム / 表面ダイナミクス
研究概要

我々はエネルギー分散した放射光X線を固体基板に照射し、その吸収によって放出されるオージェ電子を位置分解的に同時検出することによって、高速で表面のX線吸収微細構造(XAFS)を測定するシステムを開発してきた。本プロジェクトではこの手法を高度化して、固体表面で進行する化学反応の機構の研究に応用することを目的とした。この高度化によって連続測定で1スペクトルあたり1秒程度で表面種の動的過程を追跡するとともに、気相種も同時に計測することを可能にした。また、繰り返し現象に対して、時間ゲートをかける検出法によって、10ミリ秒の時間分解能で単層以下の表面吸着種の検出ができるようになった。さらに、この手法をアンジュレーター光源による時間分解XPS法に拡張し、単層以下の表面吸着種に対して2ミリ秒の時間分解能でその動的変化を追うことを可能にした。
これらの手法を表面反応キネティクスのリアルタイム計測に応用することによって、これまでの手法では達成できなかった次の3つの主な研究成果を得ることができた。
(1) Rh上のNO還元反応下におけるNOダイマー中間体の関わる新しい反応パスの発見
(2) Pd上のCO酸化反応下における表面酸素相転移と反応性との関係の解明
(3) NOパルス分子線に誘起されるミリ秒オーダー以下の寿命の過渡的高密度吸着状態の検出
このような表面種の高速観測手法の開発と表面動的過程への応用によって、これまでの静的な観測では見つからなかった新しい動的過程を詳細に研究する道を拓いた。

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (32件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] N+NO Reaction on Rh(lll)Surfaces Studied with Fast Near-edge X-ray Absorption Fine Structure Spectroscopy : Role of NO Dimer as an Extrinsic Precursor2006

    • 著者名/発表者名
      I. Nakai, et al.
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B 110

      ページ: 25578-25581

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural Study of NO Adsorbed on the Reconstructed Pt(110)-(1×2)Surface with X-ray Photoelectron Diffraction and Near-edge X-ray Absorption Fine Structure Spectroscopy2006

    • 著者名/発表者名
      T. Shimada, et al.
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B 110

      ページ: 20507-20512

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanism of CO Oxidation Reaction on O-covered Pd(lll)Surfaces Studied with Fast XPS: Change of Reaction Path Accompanying Phase Transition of O Domains2006

    • 著者名/発表者名
      I. Nakai, et al.
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys. 124

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Infrared Photodissociation Spectroscopy of Protonated AmmoniaCluster Ions, NH_4^+(NH_3)_n(n=5-8), by using Infrared Free Electron Laser2006

    • 著者名/発表者名
      K. Tono, et al.
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys. 125

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 吸着プリカーサーと表面反応2006

    • 著者名/発表者名
      近藤 寛
    • 雑誌名

      表面科学 27

      ページ: 332-340

    • NAID

      10019173910

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 分散型軟X線吸収分光法による表面化学反応追跡2006

    • 著者名/発表者名
      近藤 寛 等
    • 雑誌名

      放射光 19

      ページ: 167-177

    • NAID

      10016973891

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Adsorption States of Thienylalkanethiol on Au(lll)2006

    • 著者名/発表者名
      T. Nakamura, et al.
    • 雑誌名

      Trans. MRS Jpn. 31

      ページ: 589-591

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] N+NO Reaction on Rh(111) Surfaces Studied with Fast Near-edge X-ray Absorption Fine Structure Spectroscopy : Role of NO Dimer as an Extrinsic Precursor2006

    • 著者名/発表者名
      I. Nakai, H. Kondoh, T. Shimada, M. Nagasaka, R. Yokota, K. Amemiya, T. Ohta
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B 110

      ページ: 25578-25581

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structural Study of NO Adsorbed on the Reconstructed Pt(110)-(1x2) Surface with X-ray Photoelectron Diffraction and Near-edge X-ray Absorption Fine Structure Spectroscopy2006

    • 著者名/発表者名
      T. Shimada, H. Kondoh, M. Iwasaki, I. Nakai, M. Nagasaka, K. Amemiya, H. Orita, T. Ohta
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B 110

      ページ: 20507-20512

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mechanism of CO Oxidation Reaction on O-covered Pd(111) Surfaces Studied with Fast XPS : Change of Reaction Path Accompanying Phase Transition of O Domains2006

    • 著者名/発表者名
      I. Nakai, H. Kondoh, T. Shimada, A. Resta, J. N. Andersen, T. Ohta
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys. 124

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Infrared Photodissociation Spectroscopy of Protonated Ammonia Cluster Ions, NH_4^+(NH_3)_n (n = 5-8), by using Infrared Free Electron Laser"2006

    • 著者名/発表者名
      K. Tono, K. Bito, H. Kondoh, T. Ohta, K. Tsukiyama
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys. 125

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] "Adsorption precursor and surface reaction" (Japanese)2006

    • 著者名/発表者名
      H. Kondoh
    • 雑誌名

      J. Surf. Sci. Soc. Jpn 27

      ページ: 332-340

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] "Real-time trace of surface reaction by energy-dispersive soft-x-ray absorption spectroscopy" (Japanese)2006

    • 著者名/発表者名
      H. Kondoh, I. Nakai, M. Nagasaka, K. Amemiya, T. Ohta
    • 雑誌名

      J. Jpn. Soc. Synchrotron Rad. Research 19

      ページ: 167-177

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Adsorption States of Thienylalkanethiolon Au(111)2006

    • 著者名/発表者名
      T. Nakamura, K. Ueki, H. Sakai, M. Matsumoto, M. Abe, I. Nakai, H. Kondoh, T. Ohta
    • 雑誌名

      Trans. MRS Jpn. 31

      ページ: 589-591

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mechanism of CO oxidation reaction on O-covered Pd(111) surfaces studied with fast XPS : change of reaction path accompanying phase transition of O domains2006

    • 著者名/発表者名
      I.Nakai, H.Kondoh, T.Shimada, A.Resta, J.N.Andersen, T.Ohta
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys. 124

      ページ: 224712-224712

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Structural study of NO adsorbed on the reconstructed Pt(110)-(1×2) surface with X-ray photoelectron diffraction and near-edge X-ray absorption fine structure spectroscopy2006

    • 著者名/発表者名
      T.Shimada, H.Kondoh, M.Iwasaki, I.Nakai, M.Nagasaka, K.Amemiya, H.Orita, T.Ohta
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B 110

      ページ: 20507-20512

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] N+NO reaction on Rh(111) surfaces studied with fast near-edge x-ray absorption fine structure spectroscopy : Role of NO dimer as an extrinsic precursor2006

    • 著者名/発表者名
      I.Nakai, H.Kondoh, T.Shimada, M.Nagasaka, R.Yokota, K.Amemiya, T.Ohta
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B 110

      ページ: 25578-25581

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 吸着プリカーサーと表面反応2006

    • 著者名/発表者名
      近藤 寛
    • 雑誌名

      表面科学 27巻6号

      ページ: 332-340

    • NAID

      10019173910

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 分散型軟X線吸収分光法による表面化学反応追跡2006

    • 著者名/発表者名
      近藤 寛, 中井郁代, 長坂将成, 雨宮健太, 太田俊明
    • 雑誌名

      放射光 19巻3号

      ページ: 167-177

    • NAID

      10016973891

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Adsorption States of Thienylalkanethiol on Au(111)2006

    • 著者名/発表者名
      T.Nakamura, K.Ueki, H.Sakai, M.Matsumoto, M.Abe, I.Nakai, H.Kondoh, T.Ohta
    • 雑誌名

      Trans.MRS Jpn. (印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Reactive adsorption of thiophene on Au(lll)from solution2005

    • 著者名/発表者名
      E. O. Sako, et al.
    • 雑誌名

      Chem. Phys. Lett. 413

      ページ: 267-271

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Water formation reaction on Pt(lll): Role of the proton transfer2005

    • 著者名/発表者名
      M. Nagasaka, et al.
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys. 122

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nanometer-Scale Mapping of Local Work Function with a Photon-Assisted STM Technique2005

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakayama, et al.
    • 雑誌名

      Appl. Surf. Sci. 241

      ページ: 18-22

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anomalous Decrease of the Work Function of a Carbide-Modified W(110)Surface Induced by Hydrogen Chemisorption2005

    • 著者名/発表者名
      K. Tono, et al.
    • 雑誌名

      Chem. Lett. 34

      ページ: 1470-1471

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] シンクロトロン放射光を用いた表面反応キネティクスの実時間追跡2005

    • 著者名/発表者名
      近藤 寛 等
    • 雑誌名

      分光研究 54

      ページ: 306-308

    • NAID

      10016273415

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Reactive adsorption of thiophene on Au(111) from solution2005

    • 著者名/発表者名
      E. O. Sako, H. Kondoh, I. Nakai, A. Nambu, T. Nakamura, T. Ohta
    • 雑誌名

      Chem. Phys. Lett. 413

      ページ: 267-271

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Water formation reaction on Pt(111) : Role of the proton transfer2005

    • 著者名/発表者名
      M. Nagasaka, H. Kondoh, T. Ohta
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys. 122

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Nanometer-Scale Mapping of Local Work Function with a Photon-Assisted STM Technique2005

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakayama, H. Kondoh, T. Ohta
    • 雑誌名

      Appl. Surf. Sci. 241

      ページ: 18-22

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Anomalous Decrease of the Work Function of a Carbide-Modified W(110) Surface Induced by Hydrogen Chemisorption2005

    • 著者名/発表者名
      K. Tono, J. Ikeuchi, H. Kondoh, T. Ohta
    • 雑誌名

      Chem. Lett. 34

      ページ: 1470-1471

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] "Real-time trace of surface reaction kinetics using synchrotron radiation" (Japanese)2005

    • 著者名/発表者名
      H. Kondoh, K. Amemiya, T. Ohta
    • 雑誌名

      Bunko Kenkyu 54

      ページ: 306-308

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] シンクロトロン放射光を用いた表面反応キネティクスの実時間追跡2005

    • 著者名/発表者名
      近藤 寛, 雨宮健太, 太田俊明
    • 雑誌名

      分光研究 54巻5号

      ページ: 306-308

    • NAID

      10016273415

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 時間分解NEXAFS法による表面反応のその場観察2005

    • 著者名/発表者名
      近藤 寛, 雨宮健太, 太田俊明
    • 雑誌名

      表面 43巻6号

      ページ: 165-175

    • NAID

      40006635727

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [学会発表] Surface chemistry using synchrotron radiation in soft x-ray region : structures and dynamic processes of surface molecules2006

    • 著者名/発表者名
      H. Kondoh, K. Amemiya, T. Shimada, I. Nakai, M. Nagasaka, R. Yokota, T. Ohta
    • 学会等名
      Pacifichem2005
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      2006-12-16
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Fast NEXAFS Study of NO Reduction over Rh(lll): Role of NO Dimer as a Reaction Intermediate2006

    • 著者名/発表者名
      H. Kondoh
    • 学会等名
      New Zealand Institute of Chemistry Conference 2006
    • 発表場所
      Rotorua, New Zealand
    • 年月日
      2006-12-02
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Fast NEXAFS Study of NO Reduction over Rh(111) : Role of NO Dimer as a Reaction Intermediate2006

    • 著者名/発表者名
      H. Kondoh
    • 学会等名
      New Zealand Institute of Chemistry Conference 2006
    • 発表場所
      Rotorua, New Zealand
    • 年月日
      2006-12-02
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Surface chemistry using synchrotron radiation in soft x-ray region: structures and dynamic processes of surface molecules2005

    • 著者名/発表者名
      H. Kondoh, et al.
    • 学会等名
      Pacifichem2005
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      2005-12-16
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] エネルギー分散型表面XAFS法で見る表面反応-表面キネティクスの直接観測によるアプローチ-2005

    • 著者名/発表者名
      近藤 寛
    • 学会等名
      分子構造総合討論会2005
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2005-09-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] "Surface reaction studied by energy-dispersive surface XAFS technique -approach from direct observation of surface kinetics -" (Japanese)2005

    • 著者名/発表者名
      H. Kondoh
    • 学会等名
      Discussion on Molecular Structure 2005
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2005-09-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] In-situ observation of surface reactions with a fast NEXAFS technique2005

    • 著者名/発表者名
      H. Kondoh
    • 学会等名
      Gordon Research Conference on Chemical Reactions at Surfaces
    • 発表場所
      Ventura, USA
    • 年月日
      2005-02-14
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Chemical Reactions on Metal Surfaces Studied with Energy Dispersive Surface XAFS2005

    • 著者名/発表者名
      H. Kondoh
    • 学会等名
      Frontier Conference on Synchrotron Radiation and Related Methods in Advanced Materials Science
    • 発表場所
      Lund, Sweden
    • 年月日
      2005-01-19
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Surface reaction and adsorbate configuration: X-ray absorption spectroscopy study2004

    • 著者名/発表者名
      H. Kondoh
    • 学会等名
      The 15th CRC International Symposium on Catalytic Reaction Dynamics and Surface Nano-structures
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      2004-10-27
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Surface reaction and adsorbate configuration : X-ray absorption spectroscopy study2004

    • 著者名/発表者名
      H. Kondoh
    • 学会等名
      The 15th CRC International Symposium on Catalytic Reaction Dynamics and Surface Nano-structures
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      2004-10-27
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2018-03-28  

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