金属表面に吸着した分子の表面拡散と分子間相互作用

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11166277
• 研究機関: 理化学研究所
• 研究代表者: 川合 真紀 理化学研究所, 表面化学研究室, 主任研究員 (70177640)
• 研究分担者: 小笠原 寛人 理化学研究所, 表面化学研究室, 研究員 (50270591) ; 南任 真史 理化学研究所, 表面化学研究室, 研究員 (90300889) ; 米田 忠弘 理化学研究所, 表面化学研究室, 先任研究員 (30312234) ; 岸 令子 理化学研究所, 表面化学研究室, 基礎科学特別研究員 (80312247)
• キーワード: 金属表面 / 吸着 / 分子間相互作用 / 拡散 / 表面振動分光

研究概要

吸着分子の構造を支配する因子は大別すると、吸着分子と基板間の相互作用、吸着分子間の相互作用、そして基板原子の変位などにより誘起される状態によるものが挙げられる。固体表面に吸着している分子は基板となる表面の吸着サイトにより、その吸着状態が異なる。全系の吸着エネルギーに最も大きく寄与するのは、吸着分子と基板間の相互作用なので、自由空間に配置された分子に比べ、取り得る分子間距離が制限される。全系の安定性に寄与するこれら相互作用の本質を理解するには、吸着分子間の相互作用を定量的に解析し、支配因子を明らかにすることが不可欠である。平成11年度の研究では、Pd(110)上に吸着したCO分子を取り上げ、振動状態の分散から、飽和吸着状態で、吸着分子間に働く反発的相互作用を定量的に見積もった。また、高被覆率領域に於いて観測される被覆率に依存した吸着分子の周期構造の形成には、この反発的相互作用の起源である、吸着分子間の立体障害が大きな役割を演じており、反発的な相互作用を緩和する方向に分子は周期的に配列することが明らかになった。

研究成果

• [文献書誌] H.Kato, J.Yoshinobu, and M.Kawai: "Determination of six types of vibrational modes for bridge CO on Pd(110)"Surf. Sci.. 427-428. 69-73 (1999)
• [文献書誌] H.Okuyama, S.Ichihara, H.Kato, J.Yoshonobu and M.Kawai: "Molecular rearrangement induced by hydrogen co-adsorption : C_2H_4 on Pd(110)"Chem. Phys. Lett.. 310. 451-458 (1999)
• [文献書誌] H.Ogasawara, J.Yoshinobu and M.Kawai: "Clustering behavior of water (D_2O) on Pt(111)"J. Chem. Phys.. 111. 7003-7009 (1999)
• [文献書誌] S.Ichihara, H.Okuyama, H.Kato, M.Kawai, and K.Domen: "Two adsorption states of C_2H_4 at saturation coverage on Pd(110)-(2x1)-H"Chem. Lett.. 112-113 (2000)
• [文献書誌] H.Kato, H.Okuyama, S.Ichihara, and M.Kawai: "Lateral interactions of CO in the (2x1)p2mg structure on Pd(110) : Force constants between tilted CO moecules"J. Chem. Phys.. 12. 1925-1936 (2000)