クラスターレベルの表面反応制御

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07240104
• 研究機関: 慶応義塾大学
• 研究代表者: 茅 幸二 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (10004425)
• 研究分担者: 保田 英洋 大阪大学, 超高圧電子顕微鏡センター, 助手 (60210259) ; 田中 虔一 東京大学, 物性研究所, 教授 (00016718) ; 永田 敬 東京大学, 教養学部, 助教授 (10164211) ; 松本 吉泰 総合研究大学院大学, 教育研究交流センター, 教授 (70181790) ; 近藤 保 豊田工業大学, クラスター研究室, 教授 (10011610)
• キーワード: 合金クラスター / ソストランディング / くさび効果 / クラスターイオン / クラスター反応

研究概要

重点領域研究「少数多体系の化学」04班「クラスターレベルの表面反応制御」は、6名の計画班員と6名の公募班員から構成されている。
茅は、C_<60>と遷移金属原子から構成される新奇な構造を持つクラスターに関し新しい方向を見い出している。また、気相中のクラスターを固体表面あるいはマトリックスに坦持する装置を試作した。坦持されるクラスター量が少ないという問題点があるが、その他の面ではほぼ予定の性能に達しており、現在クラスター源を改良している。近藤は、クラスターの固体表面との反応においての「くさび効果」についてさらに深く検討を行っている。永田は凝集系でサイズの整った合金クラスターを生成する試みに成功し、新しい展開が期待されている。田中、松本は制御された固体表面での化学反応についての研究で、いくつかの興味ある成果を挙げたが、とくに松本は固体表面での反応が、1分子とクラスターとで異なるという新しい事実を見つけている。保田は金属クラスターの自発的合金化について、01班との共同研究を行い、クラスターならではの合金化過程がありうる事を確証した。公募班の内、山田はクラスターイオンによるマイクロ加工に関し飛躍的な発展を示した。村上は強力なパルスレーザーを金属に照射し、発生した軟X線を用い、クラスター生成機構を時間分解的に研究する手法を開発した。これらの研究の内、茅、近藤および山田の研究成果は本年9月のスイスにおけるクラスター国際会議(ISSPIC-9)の招待講演となっている。

研究成果

• [文献書誌] H.Kato: "Adsorption-state specific photodissociation dynamics of N_2O on Si(100)" Surface Science. 386. (1997)
• [文献書誌] H.Yasuda: "Spontaneous alloying of gold clusters into nanometer-sized antimony clusters" Zeitschrift fur Physik D. 40. 140-143 (1997)
• [文献書誌] H.Tanaka: "Collisional Reaction of Na^+_n(n=3-9)with N_2O" J.Chem.Phys.106. 4002-4007 (1997)
• [文献書誌] H.Yasumatsu: "Splitting of chemical bond by a molecular wedge via cluster-Surface collisions" J.Chem.Phys.106. 3806-3812 (1997)
• [文献書誌] A.Nakajima: "Multiple dumbbell structures of vanadium-C_<60> clusters" J.Chem.Phys.107. 6491-6494 (1997)
• [文献書誌] R.Kishi: "Geometric and electronic structures of silicon-sodium birary clusters I.Ionizatation energy of SinNam" J.Chem.Phys.107. 3056-3070 (1997)
• [文献書誌] K.Kaya: "Photoelectron spectroscopy of silicon-and germanium-fluorine binary cluster anions(SinFm^-,GenFm^-)" Z.Phys.D. 40. 5-9 (1997)
• [文献書誌] K.Judai: "Formation of vanadium-arene complex anions and their photoelectron spectroscopy" Chem.Phys.Lett.270. 23-30 (1997)
• [文献書誌] M.Hirano: "Effect of ring-substituents on formation rates for vanadium-arene clusters" J.Phys.Chem.A.101. 4893-4899 (1997)
• [文献書誌] 近藤 保: "大学院講義物理化学" 東京化学同人, (1997)
• [文献書誌] 近藤 保: "量子化学-新化学シリーズ" 裳華房, (1997)