| 研究課題/領域番号 |
12128201
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| 研究種目 |
特定領域研究(B)
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
楠 勲 東北大学, 科学計測研究所, 教授 (30025390)
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| 研究分担者 |
佐々木 正洋 筑波大学, 物理工学系, 講師 (80282333)
山本 恵彦 筑波大学, 物理工学系, 教授 (60251039)
高岡 毅 東北大学, 科学計測研究所, 助手 (90261479)
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| キーワード | 表面 / 分子凝集体 / 赤外分光法 / 超音速分子線 / 低速電子回折 / 原子線散乱法 / ニッケル / 白金 |
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| 研究概要 |
分子凝集体表面は、自然界で起こる様々な現象と深いかかわりがあり、様々な原子・分子との相互作用を理解することは広く自然現象を理解し、さらに新しい反応経路を見出すことにつながる。とくに分子凝集体表面に原子・分子が衝突したときのエネルギー移動の理解は、分子凝集体表面における物質合成等と直接関連しており、非常に興味深い。我々は、ニッケル表面上のベンゼン凝集体や水素とCOの共吸着系、および白金上のセシウム原子層におけるエネルギー移動の様子を観測した。
ニッケル表面上に数層程度のベンゼンが凝集した表面に約3eVの運動エネルギーを持つキセノン原子を照射してもベンゼン分子が脱離しないことがわかった。これは、キセノンとの衝突で最上層のベンゼンが得た運動エネルギーが下層のベンゼンに移動してしまい、最上層のベンゼンの脱離に利用されなかったからであると考えられる。
ニッケル表面上の水素とCOの共吸着系にキセノン原子を照射するとCOの吸着位置の変化することが吸着分子の赤外吸収スペクトルをモニターすることによって明らかになった。キセノン原子との衝突によりCOが得たエネルギーは、COが拡散すると同時に水素原子を押しのけるために利用されたということがわかった。
LEED/AES、およびHe原子線散乱法(HAS)を用いて、単原子層へのエネルギー移動の構造依存性を研究した。Pt(111)表面上のCs単原子層として様々な相が形成されるが、(2x2)相が安定で他の相も最終的には(2x2)相に転移することがわかった。(2x2)相においては、He原子の回折散乱が2次ピークまで観察された。またSTM観察によって、この相の表面PES凹凸が0.03nmあることがわかった。Cs原子からPt(111)への電界移動が顕著であり、このような大きな凹凸を形成したと思われる。今後は、このCs原子のアンカー効果と仕事関数低減についてさらに検討を進める予定である。
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