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温度をパラメータとした水素ダイナミクスの実空間観測

研究課題

研究課題/領域番号 25288006
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 物理化学
研究機関京都大学

研究代表者

奥山 弘  京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (60312253)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
2015年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2014年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2013年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
キーワード水素 / 水分子 / STM / 表面反応 / 触媒反応 / 走査トンネル顕微鏡 / 走査プローブ顕微鏡
研究成果の概要

温度可変のSTMを導入することで,水素や水分子が関与する表面反応を捉えることを目標にした。まず,Cu(110)においてSHとOHのフリップ運動を観測し,その活性化障壁を見積もることに成功した(PCCP18, 4541,2016)。さらに,硫化水素と酸素原子の間の水素移動反応を直接観測した。加えて一酸化窒素のフリップ運動の温度依存ダイナミクス(J. Chem. Phys. 140, 214706, 2014)。その後,一酸化窒素と水分子の反応について研究を進めた。表面温度100 Kに増加すると,Cu(111)に吸着するNOの3量体が水分子によって分解して4量体を作製することが明らかとなった。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 2件、 査読あり 10件、 謝辞記載あり 7件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] Donostia International Physics Center(スペイン)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Adsorption and reaction of H2S on Cu(110) studied using scanning tunneling microscopy2016

    • 著者名/発表者名
      A. Shiotari, H. Okuyama, S. Hatta, T. Aruga, I. Hamada
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Chem. Phys

      巻: 18 号: 6 ページ: 4541-4546

    • DOI

      10.1039/c5cp07726e

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 3.Real-space characterization of hydroxyphenyl porphyrin derivatives designed for single-molecule devices2015

    • 著者名/発表者名
      Akitoshi Shiotari, Yusuke Ozaki, Shoichi Naruse, Hiroshi Okuyama, Shinichiro Hatta, Tetsuya Aruga, Takashi Tamaki, and Takuji Ogawa
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 5 号: 96 ページ: 79152-79156

    • DOI

      10.1039/c5ra12123j

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Controlled switching of single-molecule junctions by mechanical motion of phenyl ring2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Kitaguchi, S. Habuka, H. Okuyama, S. Hatta, Tetsuya Aruga,T. Frederiksen, M. Paulsson, H. Ueba
    • 雑誌名

      Beilstein Journal of Nanotechnology

      巻: 6 ページ: 2088-2095

    • DOI

      10.3762/bjnano.6.213

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Controlling single-molecule junction conductance by molecular interactions2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Kitaguchi, S. Habuka, H. Okuyama, S. Hatta, T. Aruga, T. Frederiksen, M. Paulsson, H. Ueba
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: なし 号: 1 ページ: 11796-11796

    • DOI

      10.1038/srep11796

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Experimental evidence for two-dimensional states localized in subsurface region of Ge(111)2015

    • 著者名/発表者名
      K. Yaji, Y. Ohtsubo, S. Hatta, H. Okuyama, R. Yukawa, I. Matsuda, P. Le Fevre, F. Bertran, A. Taleb-Ibrahimi, A. Kakizaki, T. Aruga
    • 雑誌名

      J. Electron Spectros. Relat. Phenom

      巻: 201 ページ: 92-97

    • DOI

      10.1016/j.elspec.2014.09.005

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of unique trimer of nitric oxide on Cu(111)2014

    • 著者名/発表者名
      A. Shiotari, S. Hatta, H. Okuyama, T. Aruga
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 141 号: 13 ページ: 1347051-5

    • DOI

      10.1063/1.4896558

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Configuration change of NO on Cu(110) as a function of temperature2014

    • 著者名/発表者名
      A. Shiotari, T. Mitsui, H. Okuyama, S. Hatta, T. Aruga, T. Koitaya, J. Yoshinobu
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 140 号: 21 ページ: 2147061-6

    • DOI

      10.1063/1.4881262

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Imaging molecular interaction of NO on Cu(110) with a scanning tunneling microscope2014

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

      The Chemical Record

      巻: 14 号: 5 ページ: 827-833

    • DOI

      10.1002/tcr.201402029

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anomalous electrical conduction in a monatomic Pb layer on Ge(111)2014

    • 著者名/発表者名
      S. Hatta, T. Noma, H. Okuyama, T. Aruga
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 90 号: 24 ページ: 245407-245407

    • DOI

      10.1103/physrevb.90.245407

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Role of hydrogen bonding in the catalytic reduction of nitric oxide2014

    • 著者名/発表者名
      A. Shiotari, S. Hatta, H. Okuyama, T. Aruga
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 5 号: 3 ページ: 922-926

    • DOI

      10.1039/c3sc52334a

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Environmental control of single-molecule junction conductance2015

    • 著者名/発表者名
      17.H. Okuyama, Y. Kitaguchi, S. Habuka, S. Hatta, T. Aruga, T. Frederiksen, M. Paulsson, H. Ueba
    • 学会等名
      The international chemical congress of pacific basin societies (Pacifichem2015)
    • 発表場所
      Hawaii
    • 年月日
      2015-12-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 金属表面における水素結合ダイナミクスの観測2015

    • 著者名/発表者名
      奥山弘
    • 学会等名
      第35回表面科学学術講演会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Single-molecule surface chemistry with an STM2015

    • 著者名/発表者名
      H. Okuyama
    • 学会等名
      ICQM seminar
    • 発表場所
      Beijing
    • 年月日
      2015-11-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Controlled switching of single-molecule junctions by mechanical motion of a phenyl ring2015

    • 著者名/発表者名
      15.H. Okuyama, Y. Kitaguchi, S. Habuka, S. Hatta, T. Aruga, T. Frederiksen, M. Paulsson, H. Ueba
    • 学会等名
      International workshop on molecular architectonics (IWMA2015)
    • 発表場所
      Shiretoko
    • 年月日
      2015-08-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Environmental control of single-molecule junction conductance2015

    • 著者名/発表者名
      17.H. Okuyama, Y. Kitaguchi, S. Habuka, S. Hatta, T. Aruga, T. Frederiksen, M. Paulsson, and H. Ueba
    • 学会等名
      International workshop on molecular architectonics (IWMA2015)
    • 発表場所
      Shiretoko
    • 年月日
      2015-08-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cu(111)表面における一酸化窒素トライマーの形成2015

    • 著者名/発表者名
      塩足亮隼、八田振一郎、奥山弘、有賀哲也
    • 学会等名
      日本物理学会2015年年次大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Imaging molecular interaction between nitric oxide on Cu(110) with an STM2014

    • 著者名/発表者名
      奥山弘
    • 学会等名
      ietnam-Malaysia International Chemical Congress
    • 発表場所
      ハノイ
    • 年月日
      2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cu(110)における水素移動反応H2S+O→H2O+Sの直接観測2014

    • 著者名/発表者名
      塩足亮隼、奥山弘、八田振一郎、有賀哲也、濱田幾太郎
    • 学会等名
      第34回表面科学学術講演会
    • 発表場所
      松江
    • 年月日
      2014-11-06 – 2014-11-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] エレクトロスプレーイオン化法によって金表面に吸着した巨大分子のSTM観察2014

    • 著者名/発表者名
      成瀬正一、塩足亮隼、奥山弘、八田振一郎、有賀哲也
    • 学会等名
      第34回表面科学学術講演会
    • 発表場所
      松江
    • 年月日
      2014-11-06 – 2014-11-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] NO/Cu(110)の吸着構造変化の振動分光・STM測定2014

    • 著者名/発表者名
      塩足亮隼、三井拓也、奥山弘、八田振一郎、有賀哲也、小板谷貴典、吉信淳
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      春日井
    • 年月日
      2014-09-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] NO/Cu(111)の価電子状態と吸着構造のSTM観察2014

    • 著者名/発表者名
      塩足亮隼、奥山弘、八田振一郎、有賀哲也
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      東海大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 水素結合によるNO/Cu(110)の価電子状態と反応のSTM制御2013

    • 著者名/発表者名
      塩足亮隼、奥山弘、八田振一郎、有賀哲也
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Cu(110)に吸着したH2SのSTM観測2013

    • 著者名/発表者名
      塩足亮隼、奥山弘、八田振一郎、有賀哲也
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Real-space observation of H-atom transfer reaction: O + H2S → S + H2O / Cu(110)2013

    • 著者名/発表者名
      塩足亮隼、奥山弘、八田振一郎、有賀哲也
    • 学会等名
      化学反応討論会
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2019-07-29  

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