1998 年度実績報告書

SOR光利用表面X線吸収分光法による電極/溶液界面のその場構造解析

研究課題

研究課題/領域番号	09740509
研究機関	北海道大学
研究代表者	近藤敏啓北海道大学, 大学院・理学研究科, 助手 (70240629)
キーワード	シンクロトロン軌道放射(SOR)光 / 表面X線吸収分光法(SXAS) / EXAFS / XANES / p-GaAs / Cu / ナノクラスター / 電析
研究概要	本研究は、in situ SXAS測定により、金属・半導体単結晶電極/溶液界面の構造および電極上に構築した有機単分子層の構造を原子・分子レベルで評価し、既存のSTM/AFMやFT-IR、SHG測定結果との比較検討から、界面構造を詳細に解析することを目的としている。主な測定対象は、1)金単結晶電極表面の酸化物形成/還元課程の金原子間距離および金原子の電子状態変化の追跡、2)半導体電極(Si、GaAsなど)上に形成される金属層の構造の解析と制御、3)機能性有機単分子層修飾電極上の単分子層の吸着構造の決定と電極電位に依存した単分子層の配向追跡、4)UPD過程における析出金属の構造決定と基板原子構造変化の追跡などである。本年度の研究実績を以下に記す。表面X線吸収分光測定用in-situ電気化学セルの設計・作製単結晶電極の表面に視斜角数ミリラジアンでSOR光を入射可能なダイフロン製in-situ電気化学セルを設計・製作した。原子レベルで表面構造を評価可能な程度に調製された単結晶電極を電気化学セルに装着し、電極電位を酸化膜が形成しないような電位に保持しながら、溶存酸素を取り除いた電解質溶液ですばやくセルを満たし、ポリエチレン製の薄膜(厚さ3.0μm)で電解質溶液を覆い、SXAS測定を行った。 in-situ SXAS測定・結果解析高エネルギー物理学研究所放射光実験施設のBL13C(管理責任者:大柳宏之氏(電子技術総合研究所基礎物質研究室長))にて、電極を装着済みの上で作製したin-situ電気化学セルをゴニオメーター上に取り付け、電極構成原子および吸着原子の吸収端付近の吸収スペクトルを蛍光X線収量法により測定した。具体的な対象として、p-GaAs(100)上へ電析したCuの構造について解析した。その結果、単原子層以下の電析量ではCu-Cu結合距離の短い(2.1Å)ナノクラスターを形成し、電析量の増加に伴いバルクCu-Cu結合距離(2.5Å)をもつマイクロクラスターを形成していく過程を実測した。

研究成果

(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] T.Kondo et al: "Determination of Thickness of a Self-Assembled Monolayer of Dodecanethiol on Au(III) by Angle Resohed X-ray Photeelectron Spectroscopy" Langmuir. 14(19). 5656-5658 (1998)
[文献書誌] M.Yanagida et al: "Angle Resolved X-ray Photeelectron Spectroscopy Study on a Self-Assembled Monolayer of a Porphyrin-Ferracene-Thiol Linked Molecule on Gold" Bull.Chem.Soc.Jpn.71(11). 2555-2559 (1998)
[文献書誌] T.Kondo et al: "Electrochemical Control of Second Harmonic Generation Properties of Self-Assembled Monolayers Containing trans-Ferroceryl-Nihzphznyl Ethylene Group on Gold" J.Am.Chem.Soc.121(2). 391-398 (1999)
[文献書誌] T.Kondo et al: "Effects of Alkylchain Length of the Efficiency of Phetoinduced Electron Trunsfer at Gold Electrodes Modified with Self-Assembled Morekuyers Containing Porphpais,Ferroceve,and thiol separated each other by alkylchains" Z.Phys.Chem.(in press). (1999)
[文献書誌] 近藤敏啓: "シンクロトロン放射光・放射線技術の最前線-電気化学への応用" 化学工業. 49(7). 495-502 (1998)
[文献書誌] 近藤敏啓: "放射光による電極表面の観察" RADIOISOTOPES. 47(7). 581-589 (1998)

1998 年度 実績報告書

SOR光利用表面X線吸収分光法による電極/溶液界面のその場構造解析

研究代表者

近藤 敏啓 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助手 (70240629)

研究成果

[文献書誌] T.Kondo et al: "Determination of Thickness of a Self-Assembled Monolayer of Dodecanethiol on Au(III) by Angle Resohed X-ray Photeelectron Spectroscopy" Langmuir. 14(19). 5656-5658 (1998)

[文献書誌] M.Yanagida et al: "Angle Resolved X-ray Photeelectron Spectroscopy Study on a Self-Assembled Monolayer of a Porphyrin-Ferracene-Thiol Linked Molecule on Gold" Bull.Chem.Soc.Jpn.71(11). 2555-2559 (1998)

[文献書誌] T.Kondo et al: "Electrochemical Control of Second Harmonic Generation Properties of Self-Assembled Monolayers Containing trans-Ferroceryl-Nihzphznyl Ethylene Group on Gold" J.Am.Chem.Soc.121(2). 391-398 (1999)

[文献書誌] T.Kondo et al: "Effects of Alkylchain Length of the Efficiency of Phetoinduced Electron Trunsfer at Gold Electrodes Modified with Self-Assembled Morekuyers Containing Porphpais,Ferroceve,and thiol separated each other by alkylchains" Z.Phys.Chem.(in press). (1999)

[文献書誌] 近藤 敏啓: "シンクロトロン放射光・放射線技術の最前線-電気化学への応用" 化学工業. 49(7). 495-502 (1998)

[文献書誌] 近藤 敏啓: "放射光による電極表面の観察" RADIOISOTOPES. 47(7). 581-589 (1998)

1998 年度実績報告書

近藤敏啓北海道大学, 大学院・理学研究科, 助手 (70240629)

[文献書誌] 近藤敏啓: "シンクロトロン放射光・放射線技術の最前線-電気化学への応用" 化学工業. 49(7). 495-502 (1998)

[文献書誌] 近藤敏啓: "放射光による電極表面の観察" RADIOISOTOPES. 47(7). 581-589 (1998)