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活性サイト原子分解能イメージング顕微鏡の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H03814
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 ナノ構造化学
研究機関東京大学

研究代表者

尾張 真則  東京大学, 環境安全研究センター, 教授 (70160950)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
19,760千円 (直接経費: 15,200千円、間接経費: 4,560千円)
2018年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2017年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2016年度: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
キーワードアトムプローブ顕微鏡 / 活性サイト / 原子分解能
研究成果の概要

固体表面触媒反応の活性サイトを特定し、その原子配列を決定することを目指して、アトムプローブ顕微鏡と電界イオン顕微鏡の原理に基づき原子分解能で表面反応を観察し表面下の原子構造を解析できる「活性サイト原子分解能イメージング顕微鏡(Active Site Atomic Resolution Microscopy: ASARM)」の開発研究を行った。原子配列を特定してある白金表面で残留水素が雰囲気酸素により酸化される反応について、活性サイトの二次元分布を観察することに成功し、高指数面の反応活性が高いことを示すことができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

白金は酸化還元触媒として広く用いられている。しかし、触媒反応がどのような原子並びの部分で進行するのかを特定することは容易ではない。本研究では、直接表面原子像を観察できる電界イオン顕微鏡と、個々の原子の種類を特定できるアトムプローブ顕微鏡を組み合わせることで、反応が起こる場所を特定し、そこの原子並びを解析する手法の開発を行った。これにより、固体表面触媒反応への理解が深まるばかりでなく、新しい高性能触媒設計の指針を与えることが可能となった。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Angular distribution of sputtered particles in shave-off section processing with SDTrimSP2019

    • 著者名/発表者名
      So-Hee Kang, Kohei Matsumura, Takeki Azuma, Bunbunoshin Tomiyasu, Masanori Owari
    • 雑誌名

      Journal of Surface Analysis

      巻: 25 ページ: 165-171

    • NAID

      130007852040

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The interaction of O2 and residual H on Pt surface studied by field ion microscopy and in-situ surface atom probe2019

    • 著者名/発表者名
      Sunwei Chen, Takumi Suzuki, Bunbunoshin Tomiyasu, Masanori Owari
    • 雑誌名

      Journal of Surface Analysis

      巻: 26 ページ: 1-8

    • NAID

      130007894794

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study of the Ionization in a Field Ion Microscope Using Pulsed-Laser2018

    • 著者名/発表者名
      Yun Kim, Masanori Owari
    • 雑誌名

      e-Journal of Surface Science and Nanotechnology

      巻: 16 ページ: 190-192

    • NAID

      130006744316

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Emssion Trajectory Calculation of Ions from the Shave-off Cross Section for Realization of 3D Shave-off Method2018

    • 著者名/発表者名
      Yuto Takagi, So-Hee Kang, Kohei Matsumura, Takeki Azuma, Bunbunoshin Tomiyasu, Masanori Owari
    • 雑誌名

      e-Journal of Surface Science and Nanotechnology

      巻: 16 ページ: 324-328

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Influence of the Shave-off Scan Speed on the Cross-Sectional Shape2018

    • 著者名/発表者名
      So-Hee Kang, Yun Kim, Bunbunoshin Tomiyasu, Masanori Owari
    • 雑誌名

      e-Journal of Surface Science and Nanotechnology

      巻: 16 ページ: 214-217

    • NAID

      130007381533

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Observation of the Gas Adsorption on the Surface of Catalytic Materials by Atom Probe Tomography2017

    • 著者名/発表者名
      T. Egawa, Y. Kim, T. Suzuki and M. Owari
    • 雑誌名

      Proceedings of the 11th International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices '17

      巻: - ページ: 386-387

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Emission trajectory calculation of ions from the Shave-off cross section for realization of 3D Shave-off method2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Takagi, S. Kang, K. Matsumura, T. Azuma, B. Tomiyasu and M. Owari
    • 雑誌名

      Proceedings of the 11th International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices '17

      巻: - ページ: 395-396

    • NAID

      130007404751

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Analysis of the Shape of Cross Sectons Developed under Shave-off Condition Sputtering2017

    • 著者名/発表者名
      S.-H. Kang, M. Furushima, H. Asakura, A. Habib, Y. Kim, B. Tomiyasu and M. Owari
    • 雑誌名

      Journal of Surface Analysis

      巻: 24 ページ: 164-166

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Angular Distribution of Secondary Ions under FIB-Shave-off Condition toward Development of Three-Dimensional Secondary Ion Image System2017

    • 著者名/発表者名
      A. Habib, H. Asakura, M. Furushima, S.-H. Kang, Y. Kim, B. Tomiyasu and M. Owari
    • 雑誌名

      Journal of Surface Analysis

      巻: 24 ページ: 159-163

    • NAID

      130007405884

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Angular distribution of sputtered particles in shave-off section processing2018

    • 著者名/発表者名
      S-Hee Kang, Takeki Azuma,Kohei Matumura,Bunbunoshin Tomiyasu,Masanori Owari
    • 学会等名
      2018年度実用表面分析講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 三次元Shave-off SIMSの実現に向けた二次イオン光学系の開発2018

    • 著者名/発表者名
      松村康平, 姜 少煕, 冨安文武乃進, 尾張真則
    • 学会等名
      2018年度実用表面分析講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] The interaction of O<sub>2</sub> and residual H on Pt surface: studied by field ion microscopy and in-situ surface atom probe2018

    • 著者名/発表者名
      Sunwei Chen, Takumi Suzuki, Bunbunoshin Tomiyasu, Masanori Owari
    • 学会等名
      2018年度実用表面分析講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 電界イオン顕微鏡を用いた触媒表面反応の観察2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木 匠, CHEN Sunwei, 尾張真則
    • 学会等名
      2018年度実用表面分析講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] アトムプローブ装置を利用した触媒表面観察に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      江川卓也、金潤、鈴木匠、尾張真則
    • 学会等名
      2017年度実用表面分析講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Observation of the Gas Adsorption on the Surface of Catalytic Materials by Atom Probe Tomography2017

    • 著者名/発表者名
      T. Egawa, Y. Kim, T. Suzuki and M. Owari
    • 学会等名
      11th International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices '17
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Emission trajectory calculation of ions from the Shave-off cross section for realization of 3D Shave-off method2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Takagi, S. Kang, K. Matsumura, T. Azuma, B. Tomiyasu and M. Owari
    • 学会等名
      11th International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices '17
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study on the time difference of the field evaporation between the shadow and the irradiated sides in laser-triggered APT2016

    • 著者名/発表者名
      Yun Kim, Yutaro Hirai, Masanori Owari
    • 学会等名
      9th International Symposium on Practical Surface Analysis
    • 発表場所
      Daejeon, Korea
    • 年月日
      2016-10-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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