欠陥準位増強効果を用いた酸化物表面吸着分子の高感度分光

• 研究課題/領域番号: 22655004
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 恩田 健 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 特任准教授 (60272712)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 3,460千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 360千円); 2011年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2010年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
• キーワード: 表面・界面 / 酸化物 / 表面分光 / 非線形分光 / 表面界面 / 振動和周波発生法 / 光触媒

研究概要

酸化物表面に吸着した分子の振動スペクトルを高感度で測定する手法の開発を目指して、様々な酸化物表面における吸着分子の振動和周波発生(VSFG)スペクトルの測定を行った。その結果TiO2単結晶表面において、大気中で1600cm-1に位置するVSFG信号が通常のものに比べて3桁ほど強くなることを発見した。その起源を明らかにするために表面構造や吸着種を様々に変化させた測定を行い、その増強効果が表面吸着水と酸化物の欠陥準位との混合準位への共鳴によること示唆する結果を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Charge and structural dynamics in photoinduced phase transition of(EDO-TTF)_2PF_6examined by picosecond time-resolved vibrational spectroscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: Naoto Fukazawa, Minoru Shimizu, Tadahiko Ishikawa, Yoichi Okimoto, Shin-ya Koshihara, Takaaki Hiramatsu, Yoshiaki Nakano, Hideki Yamochi, Gunzi Saito, and Ken Onda
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: 116 ページ: 5892-5899
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoinduced Ionic to Neutral Phase Transition in TTF-CA Studied by Time-resolved Infrared Vibrational Spectroscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshitaka Matsubara, Tatsushi Yoshida, Tadahiko Ishikawa, Yoichi Okimoto, Shin-ya Koshihara, and Ken Onda
  • 雑誌名: Acta Physica Polonica A 巻: 121 ページ: 340-342
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photo-induced Structural Changes at a Surface of Organic Single Crystals Observed by Vibrational Sum Frequency Generation Spectroscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Fukumoto, S. Koshihara, N. Fukazawa, T. Ishikawa, H. Yamamoto, R. Kato, and K. Onda
  • 雑誌名: Acta Physica Polonica A 巻: 121 ページ: 313-315
  • 査読あり
• [雑誌論文] Charge and structural dynamics in the photoinduced phase transition process of (EDO-TTF)_2PF_6 studied by picosecond time-resolved vibrational spectroscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: N.Fukazawa, M.Shimizu, T.Ishikawa, Y.Okimoto, S.Koshihara, T.Hiramatsu, Y.Nakano, H.Yamochi, G.Saito, K.Onda
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry C 巻: 116 号: 9 ページ: 5892-5899
  • DOI: 10.1021/jp210708q
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoinduced Neutral-to-Ionic Phase Transition in Tetrathiafulvalene-p-Chloranil Studied by Time-resolved Vibrational Spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshitaka Matsubara, Yoichi Okimoto, Tatsushi Yoshida, Tadahiko Ishikawa, Shin-ya Koshihara, and Ken Onda
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: 80
  • NAID: 210000109318
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrafast Spectral Weight Transfer in RBaCo2O6.δ(R=Sm, Gd, and Tb): A Role of Electronic Correlation in Photoinduced Phase Transition (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Okimoto, T. Miyata, M. S. Endo, M. Kurashima, K. Onda, T. Ishikawa, S. Koshihara1, M. Lorenc, E. Collet, H. Cailleau, and T. Arima
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 84 ページ: 121102-121102
  • 査読あり
• [雑誌論文] Acceleration of domain wall movement by photoirradiation in perovskite-type cobaltite (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Okimoto, M. Kurashima, K. Seko, T. Ishikawa, K. Onda, S. Koshihara, T. Kyomen, and M. Itoh
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 83
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoinduced Dynamics of a Quasi-1DOrganic Conductor over a Range from 10 fsto 100 ps (2011)
  • 著者名/発表者名: Ken Onda, Sho Ogihara, Jiro Itatani, Tadahiko Ishikawa, Yoichi Okimoto, Shinya Koshihara, Xiangfeng Shao, Yoshiaki Nakano, Hideki Yamochi, and Gunzi Saito
  • 雑誌名: Ultrafast Phenomena XVII ページ: 188-190
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoinduced Neutral-to-Ionic Phase Transition in Tetrathiafulvalene-p-Chloranil Studied by Time-resolved Vibrational Spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Matsubara, 他
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn 巻: 80 号: 12 ページ: 124711-124711
  • DOI: 10.1143/jpsj.80.124711
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrafast spectral weight transfer in RBaCo206-δ (R=Sm, Gd, and Tb) : Role of electronic correlation in a photoinduced phase transition (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Okimoto
  • 雑誌名: Phys.Rev 巻: B 84, (No.12) 号: 12
  • DOI: 10.1103/physrevb.84.121102
  • 査読あり
• [雑誌論文] Light-driven modulation of fluorescence color from azobenzene derivatives containing electron-donating and electron-withdrawing groups (2010)
  • 著者名/発表者名: Mina Han, Yasuo Norikane, Ken Onda, Yoko Matsuzawa, Masaru Yoshida, and Masahiko Hara
  • 雑誌名: New J. Chem 巻: 34 ページ: 2892-2896
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrafast and large reflectivity change by ultraviolet excitation of the metallic phase in the organic conductor(EDO-TTF)_2PF_6 (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Onda, M. Shimizu, F. Sakaguchi, S. Ogihara, T. Ishikawa, Y. Okimoto, S. Koshihara, X. F. Shao, Y. Nakano, H. Yamochi, and G. Saito
  • 雑誌名: Physica B 巻: 405
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoinduced Dynamics of a Quasi-1D Organic Conductor over a Range from 10 fs to 100 ps (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Onda, 他
  • 雑誌名: Ultrafast Phenomena XVII ページ: 188-190
  • 査読あり
• [雑誌論文] Light-driven modulation of fluorescence color from azobenzene derivatives containing electron-donating and electron-withdrawing groups (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Han, 他
  • 雑誌名: New J.Chem. 巻: 34 ページ: 2892-2896
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrafast and large reflectivity change by ultraviolet excitation of the metallic phase in the organic conductor (EDO-TTF)_2PF_6 (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Onda, 他
  • 雑誌名: Physica B 巻: 405
  • 査読あり
• [雑誌論文] Acceleration of domain wall movement by photoirradiation in perovskite-type cobaltite
  • 著者名/発表者名: Y.Okimoto, 他
  • 雑誌名: Phys.Rev B 巻: (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] 非線形分光法を用いた酸化物表面吸着種の反応ダイナミクス (2012)
  • 著者名/発表者名: 恩田健
  • 学会等名: 第72回表面科学研究会「和周波発生分光法による表面・界面計測」(招待講演)
  • 発表場所: 東京理科大、東京都
  • 年月日: 2012-03-19
• [学会発表] 非線形分光法を用いた酸化物表面吸着種の反応ダイナミクス (2012)
  • 著者名/発表者名: 恩田健
  • 学会等名: 第72回表面科学研究会「和周波発生分光法による表面・界面計測」
  • 発表場所: 東京理科大、東京都(招待講演)
  • 年月日: 2012-03-19
• [学会発表] 非線形振動分光法の光触媒、有機電子デバイスへの応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 恩田健
  • 学会等名: 第5回SFG研究会(招待講演)
  • 発表場所: 東北大学、宮城県
  • 年月日: 2012-03-10
• [学会発表] 非線形振動分光法の光触媒、有機電子デバイスへの応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 恩田健
  • 学会等名: 第5回SFG研究会
  • 発表場所: 東北大学、宮城県(招待講演)
  • 年月日: 2012-03-10
• [学会発表] フェムト秒時間分解フォノン分光による有機電荷移動錯体TTF-CA結晶の光誘起中性-イオン性相転移 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉田樹史, 他
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 震災の影響により概要集集、Webサイト上のみ
• [学会発表] (EDO-TTF)_<1-x>(MeEDO-TTF)_x]_2PF_6における金属絶縁体転移の赤外分光による研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松原圭孝, 他
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 震災の影響により概要集集、Webサイト上のみ
• [学会発表] 時間分解分子振動分光法を用いたEt_2Me_2Sb[Pd(dmit)_2]_2完全電荷分離相における光誘起現象の解明 (2011)
  • 著者名/発表者名: 深澤直人, 他
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 震災の影響により概要集集、Webサイト上のみ
• [学会発表] ime-resolved infrared vibrational spectroscopy for studying dynamics of molecular crystals (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Fukazawa, 他
  • 学会等名: 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • 発表場所: 米国ハワイ州 Honolulu
  • 年月日: 2010-12-17
• [学会発表] ピコ秒VSFG法による単結晶二酸化チタン表面の大気中での観測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 恩田健
  • 学会等名: 表面・界面スペクトロスコピー2010
  • 発表場所: つくば市筑波山京成ホテル
  • 年月日: 2010-12-04
• [学会発表] ピコ秒VSFG法による単結晶二酸化チタン表面の大気中での観測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 恩田健, 他
  • 学会等名: 表面・界面スペクトロスコピー2010
  • 発表場所: つくば市 筑波山京成ホテル
  • 年月日: 2010-12-04
• [学会発表] Dynamics in air of monolayer water on a single crystal TiO2(110) surface using picosecond VSFG spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Onda
  • 学会等名: 平成22年度日本分光学会年次講演
  • 発表場所: 京都市京都大学
  • 年月日: 2010-11-18
• [学会発表] Dynamics in air of monolayer water on a single crystal TiO_2(110) surface using picosecond VSFG spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Onda, 他
  • 学会等名: 平成22年度 日本分光学会年次講演会
  • 発表場所: 京都市 京都大学
  • 年月日: 2010-11-18
• [学会発表] (EDO-TTF)_<1-x>(MeEDO-TTF)_x]_2PF_6における光誘起相転移:時間分解振動分光 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松原圭孝, 他
  • 学会等名: 日本物理学会2010秋季大会
  • 発表場所: 大阪府堺市 大阪府立大
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] 電荷移動型錯体(EDO-TTF)_2PF_6における10 fsから100 psにわたる光誘起ダイナミクス (2010)
  • 著者名/発表者名: 恩田健, 他
  • 学会等名: 第4回分子科学討論会
  • 発表場所: 大阪市 大阪大学
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] 時間分解分子振動分光によるEt_2Me_2Sb[Pd(dmit)_2]_2の超高速光誘起現象の探索 (2010)
  • 著者名/発表者名: 深澤直人, 他
  • 学会等名: 第4回分子科学討論会
  • 発表場所: 大阪市 大阪大学
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] Dynamics of Monolayer Water ona Single Crystalline TiO2 Surface in Airby VSFG Spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Onda
  • 学会等名: 7th International Symposium on Ultrafast Surface Dynamics
  • 発表場所: クロアチアBrijuni Islands
  • 年月日: 2010-08-26
• [学会発表] Dynamics of Monolayer Water on a Single Crystalline TiO_2 Surface in Air by VSFG Spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Onda, 他
  • 学会等名: 7th International Symposium on Ultrafast Surface Dynamics
  • 発表場所: クロアチア Brijuni Islands
  • 年月日: 2010-08-26
• [学会発表] Photoinduced Dynamics of a Quasi-1D Organic Conductor over a Range from 10 fs to 100 ps (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Onda, 他
  • 学会等名: 17th International Conference on Ultrafast Phenomena
  • 発表場所: 米国 Snowmass Village
  • 年月日: 2010-07-19
• [備考]
  • URL: http://www.cms.titech.ac.jp/~koshihara/member/onda/