| 研究課題/領域番号 |
18K05030
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分32010:基礎物理化学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
奥山 弘 京都大学, 理学研究科, 准教授 (60312253)
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| 研究分担者 |
渡邊 一也 京都大学, 理学研究科, 教授 (30300718)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 水素 / 走査トンネル顕微鏡 / STM / レーザー / 時間分解 / レーザー走査トンネル顕微鏡 / ダイナミクス / 単分子 |
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| 研究成果の概要 |
銅の表面に水酸基[(OH)2]を吸着させ，パルスレーザーを照射することでO-Hの運動（フリップ運動）を誘起した。さらにフリップの反応速度をパルスレーザーの遅延時間の関数として計測し，約400 fsの減衰挙動を観測した。これはフリップ運動が多光子過程で進行していること，振動励起状態の寿命が約400 fsであることを示唆している。加えて，一酸化窒素の光脱離反応を局所的に観測し，非断熱過程で進行すること，反応速度が吸着環境に強く依存することを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
固体表面における水素原子やプロトンの反応，運動を解明することは，燃料電池や触媒による水素化反応のメカニズムを理解する手掛かりとなる．本研究では燃料電池で重要な表面水酸基(OH)の超高速励起ダイナミクス計測を行い，光によって水酸基が反応する様子を捉えることで，その励起状態が400 fsで失活することを明らかにした。電極表面で起こる水素のエネルギー失活は電池の性能に直結するため，より性能の高い電池を開発する上で重要な知見になると考えられる。
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