金属表面に生成するPseudo Moleculeの化学

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05403011
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 田中 虔一 東京大学, 物性研究所, 教授 (00016718)
• 研究分担者: 大川 祐司 東京大学, 物性研究所, 助手 (40242169)
• キーワード: STM / Ag(110) / Ni(110) / (-Cu-O-) / Ag(110) / N / Ni(110) / 表面疑似化合物

研究概要

我々は金属表面に「表面にのみ存在するPseudo Molecule(擬分子)あるいはQuasi Compoundの生成と配列」と言う新しい概念を提出した。本研究は走査トンネル顕微鏡(STM)を用いて「擬分子の生成とその配列構造」を直接実証し、このよな新しい化合物の「反応性」や「電子状態」をアトムレベルで明らかにし、新しい物質系の化学として展開させることを目的としている。本研究補助金で昨年度(平成5年度)に購入したDME社(デンマーク)の超高真空STMを化学反応用に設計製作した超高真空装置に装備し実験を開始した。実験は極めて順調に進行しCu(110),Ag(110),Ni(110)等の表面で疑似化合物の生成と配列をアトムスケールで捉えることに成功し、我々の提案した概念が正しいことが次々と実証されはじめた。疑似化合物の存在を実証する実験としてAg(110)表面に(-Cu-O-)一次元鎖の合成を試み、(-Cu-O-)一次元鎖が(2×2)p2mg構造に見事に配列したAg(110)表面を売ることに成功した。さらにこの(-Cu-O-)一次元化合物は加熱するとCu原子6個からなるクラスターとなりAg(110)表面<110>方向に配列すると言う全く新しい現象を見つけた。またN_2を解離吸着しないNi(110)表面にNO+H_2反応の中間体であるNを使って表面に疑似化合物を合成することに成功し、その構造をアトムスケールで明らかにしさらにその水素化反応を観察することができた。

研究成果

• [文献書誌] H.He: "Formation of CHx Species on Ni(100) Surface by the Hydrogenation of Carbidic Carbon" Surface Science. 283. 117-120 (1993)
• [文献書誌] K.Tanaka: "Atomic-Scale Chemistry of Metal Surfaces" Japaneis Journal of Applied Physics. 32. 1389-1393 (1993)
• [文献書誌] M.Taniguchi: "A Mimic Model of Pt-Rh Catalyst Prepared by Electrochemical Deposition of Rh on Pt(100) Surface" Surface Science Letters. 290. L711-L717 (1993)
• [文献書誌] H.Tamura: "Activation of the Pt deposited Rh(100) bimetallic surface by chemical ordering" Surface Science Letters. 303. L379-L384 (1994)
• [文献書誌] H.Yamashita: "Reduction of CO_2 with H_2O on TiO_2(100) and TiO_2(110) Single Crystals under UV-illumination" Chem.Letters. 855-858 (1994)
• [文献書誌] H.He: "Oxygen Induced Direct Hydrogenation of CO on Ni(100) Surface" Catal.Letters. 25. 105-113 (1994)
• [文献書誌] K.Tanaka: "A Model of Pt-Rh Catalyst Prepared by Electrochemical Deposition of Rh ions on Pt(100) Surface." Topics in Catalysis. vol 1 No 1-2. 95-102 (1994)
• [文献書誌] M.Ikai: "Off-normal emission of N2 produced by desorption mediated reaction of NO on Pd(110) surface." Surface Science Letters. 315. L973-L976 (1994)
• [文献書誌] H.Tamura: "Activation of the Pt-deposited Rh(100) bimetallic surface by chemical ordering" Suface Science Letters. 303. L379-L384 (1994)
• [文献書誌] H.Tamura: "Activation of Pt-Rh(100) Alloy and Pt/Rh(100) and Rh/Pt(100) Bimetallic Surfaces by Chemical Reconstruction" Langmuir. 10. 4530-4533 (1994)
• [文献書誌] H.Tamura: "Cyclic Voltamogram of Rh(100),Pt-deposited Rh(100) and Chemically Reconstructed Pt/Rh(100) Surfaces." J.Electroanal.Chem.381. 95-98 (1995)
• [文献書誌] 田中 虔一: "UHV-Electrochemistry,特異な構造を示す金属表面の電気化学的合成" 電気化学. 61. 392-399 (1993)
• [文献書誌] 田中 虔一: "走査トンネル顕微鏡(STM);FCC金属(110)表面の特性-Ni(110),Cu(110),Ag(110)" 日本結晶学会誌. 35. 102-106 (1993)
• [文献書誌] 田中 虔一: "アトムスケールで見る金属表面の化学" 表面. 31. 511-518 (1993)
• [文献書誌] 田中 虔一: "金属表面での擬分子の生成とその反応" 固体物理. 29. 63-73 (1994)
• [文献書誌] K.Tanaka: "A Mimic Model of Pt-Rh Catalyst Prepared by Electrochemical Deposition of Rh on Pt(100) Surface" New Functionality Materials. Vol.C. 399-404 (1993)
• [文献書誌] 田中 虔一: "表面での化学反応を本当に原子レベルで見ることができるのか" 化学(化学同人). 49 No.10. 674-677 (1994)
• [文献書誌] 田中 虔一: "固体表面と触媒作用" 化学と教育(日本化学会). 42 No.9. 600-605 (1994)
• [文献書誌] 田村 裕之: "アトムレベルで制御した金属複層表面の構造と機能" 応用物理. 63. 1266-1269 (1994)
• [文献書誌] 田中 虔一: "金属表面の触媒作用はどこまでわかるようになったか" 表面科学. 16. 37-44 (1995)
• [文献書誌] 田中 虔一: "金属表面のChemical Activationと触媒作用" 触媒. 37. 34-41 (1995)
• [文献書誌] 吉森 昭夫: "固体表面の物理、表面新物質相" 学会出版センター, 420 (1992)
• [文献書誌] K.Tamaru: "Dynamic Processes on Solid Surfaces" Plenum Press,N.Y.and London, 357 (1993)
• [文献書誌] J.N.Armor: "Environmental Catalysis" Am.Chem.Soc. Washington D.C., 443 (1994)