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白金表面では、CO酸化反応中に、時間空間的に変化する化学波やスパイラル波に代表される自己組織構造が形成される。これまで、TiO2や金を蒸着することで、この時空間パターンの形成条件、進行方向、形状を制御する試みを行ってきたが、時空間パターンが進行する向きを決定することは困難であった。本研究では、金濃度傾斜表面を用いて白金上の時空間パターンの進行の向きを制御することを目的として、以下の実験を行った。
1.金の濃度傾斜度を知るため、PEEM(Photo emisson electron microscopy)を元素分析能をもつXPEEM装置への改良を行った。
本装置の特徴は、これまでの表面の仕事関数を用いて、表面の顕微イメージ像を測定するPEEMと異なり、X線光電子を弁別することで、元素の分布のイメージ像を検出することができる点、光源を切り替えるだけで、PEEM法と同じ場所を調べることができる点、および反応条件下のin-situ条件で測定できる点である。本装置では、X線源として、Mgターゲットを用い、分光結晶によりサンプル上に集光した。更に、飛び出した光電子はWien filterにより、分光され、電子レンズにより結像する。これまでに全電子像の測定とスペクトル像の観測する事ができ、現在最終調整により光電子像測定の段階に入っている。
2.金の濃度傾斜表面を作り、PEEMを用いて予備的な測定を行った。その結果、金の蒸着量に対応して、自己組織構造が変化していくことを確認することができた。
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