金属表面に生成するPseudo Moleculeの化学

1995 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 / ナノ構造 / 光反応 / アトムリソグラフィー / アトムペインテイング / Pt-Rh(100)合金表面 / 表面疑似化合物 / 触媒活性表面

研究概要

「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、本科学研究費助成で作製した走査トンネル顕微鏡(STM)を用い直接実証することに成功した。その結果、これまでに存在しない新しい化合物の「反応性」や「電子状態」をアトムレベルで明らかにする等、新しい低次元物質系の化学として展開させることに成功した。即ち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、Cu(110),Ag(110),Ni(110),Pt-Rh(100)等の表面で疑似化合物の生成と配列を原子スケールで捉えることによって、原子スケールの構造制御が可能になり、21世紀の究極の技術とされるアトムテクノロジーを可能にするかもしれない「化学反応を用いたナノ構造の創成」に成功した。すなわちAg(110)表面に化学反応を用いて(-Cu-O-)一次元鎖を並べ、さらに、(-Cu-O-)からCu原子6個のクラスターを作りAg(110)表面〈110〉方向に配列させることができた。また、この実験から「アトムペインテイング」及び「アトムスケールの選択的光反応」と名付けた「ナノ構造」技術につながる全く新しい現象を見つけた。その他Pt-Rh(100)表面が触媒活性を示すにはp(3xl)LEED像を示す表面に変化することが不可避的であることとその原子配列を明らかにすることに成功した。

研究成果

• [文献書誌] Y.Okawa: "STM Investigation of the Reaction of Ag-O Added Rows with CO_2 on Ag(110)Surface." Surf.Sci.344. 1207-1212 (1995)
• [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] N.M.H.Janssen: "Hysterisis and Oscillations in the Selectivity during the NO-H_2 Reaction over Rh(533)." Catalysis Lett.35. 155-163 (1995)
• [文献書誌] Y.Matsumoto: "Growth and Ordering of Cu-O chains on Ag(110) surface." Surf.Sci.336. L762-L766 (1995)
• [文献書誌] K.Sasaki: "Thermal fluctuations of added rows on Ag(110) surface." Surf.Sci.327. 33-37 (1995)
• [文献書誌] Y.Matsumoto: "Growth of Cu-O chains on Ag(110) surface." Surf.Sci.325. L435-440 (1995)
• [文献書誌] D.Lu: "The shape and structure of gold particles grown at different electrode potentials." Surf.Sci.325. L397-L405 (1995)
• [文献書誌] K.Tanaka: "Chemical Reconstruction of Pt-Rh(100) Alloy and Pt/Rh(100),Rh/Pt(100) Bimetallic Surfaces." J.Chinese Chem.Soc.42. 303-307 (1995)
• [文献書誌] H.Tamura: "Mechanism of Chemical Activation of Pt-Rh Alloy and Pt/Rh Bimetallic Single Crystal Surfaces." Catalysis and Automotive Pollution Controll III,Studies in Surface Science and Catalysis. vol.96. 229-236. (1995)