| 研究課題/領域番号 |
25246003
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
ナノ構造化学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
竹田 精治 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (70163409)
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| 研究分担者 |
河野 日出夫 高知工科大学, 工学部, 教授 (00273574)
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| 連携研究者 |
吉田 秀人 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (00452425)
神内 直人 大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (00626012)
麻生 亮太郎 大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (40735362)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2015年度)
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| 配分額 *注記 |
47,710千円 (直接経費: 36,700千円、間接経費: 11,010千円)
2015年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2014年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2013年度: 36,400千円 (直接経費: 28,000千円、間接経費: 8,400千円)
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| キーワード | ナノギャップ / 環境制御TEM / 固体触媒 / その場観察 / 金 / 電界放射 / トンネル電流 / 原子ダイナミックス |
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| 研究成果の概要 |
２つの導電性物質の間にナノメーターサイズの空隙（ナノギャップ）を設けて電位差を加えるとトンネル電流が流れる。気体中でも原子スケールの観察ができる環境制御・透過電子顕微鏡（以下、E-TEM）を用いて、ナノギャップ電極間の強い電場下で気体分子が電極表面と相互作用して誘起される現象の全貌を明らかにした。気体中で動作中の電極表面上では、雰囲気によって、さまざまな原子ダイナミックスが誘起される。ナノギャップを利用するデバイスの動作原理の検証においては電極表面での原子ダイナミックスを考慮する必要がある。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ナノギャップ間の極めて高速なトンネル電子による電子励起現象によって、ナノギャップ電極（金属）表面の原子的構造が室温では不可逆的に変化することがあることが解明された。断熱近似では説明できない有限温度での現象を原子スケールでの可視化から実証的に明らかにしたことは学術的に意義深い。
常温常圧では生成し得ない化合物が、電子的に励起されたナノギャップ両端の金属表面（正極側）においては可逆的に合成できることを明らかにした。このことは、新規物質の合成法への応用のみならず従来、未解明であった天然物質の合成プロセスの解明にもつながる成果であり、社会的にも意義深い。
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