| 研究課題/領域番号 |
14340176
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| 研究機関 | 総合研究大学院大学 |
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研究代表者 |
松本 吉泰 総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 教授 (70181790)
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| 研究分担者 |
渡邊 一也 総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 助手 (30300718)
高木 紀明 総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 助教授 (50252416)
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| キーワード | 走査型トンネル顕微鏡 / 原子間力顕微鏡 / 走査型プローブ顕微鏡 / 白金 / グラファイト / 紫外光電子分光 / 多光子光電子分光 / 水素添加 |
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| 研究概要 |
表面における光反応が気相や液相中のそれと一線を画す大きな特徴は、吸着サイトや表面欠陥などの言葉に代表されるように吸着分子がおかれる不均一な環境である。そこで、本研究では、高い空間分解能を有する走査型プローブ顕微鏡(SPM)を用いることにより、光反応効率と表面局所構造との関連を明らかにし、表面光反応における表面の不均一性についての本質的な理解を得ることを目的として実験を行った。
本年度は走査型プローブ顕微鏡を導入し、原子間力顕微鏡としての空間分解能をマイカ、金蒸着膜などの標準的な試料を用いて検討した。その結果、0.2nm程度の空間分解能は十分得られることが判明した。また、Pt(111)表面におけるエチレンやアセチレンからのナノグラファイト形成過程を走査型トンネル顕微鏡像観察により調べた。その結果、平均約6nmの直径を持つグラファイト単一層をPt(111)表面に生成できることを確認した。さらに、このナノグラファイトの電子状態を明らかにするために、紫外光電子分光、多光子光電子分光を行った。その結果、次のような結果を得た。(1)フェルミ準位以下約8eV下に占有π状態が、また、(2)フェルミ準位より上、約4eVに非占有σ状態が存在し、ナノグラファイトがPt(111)表面上にあるにもかかわらず、バルクグラファイトときわめて類似の電子構造を有している。さらに、(3)このナノグラファイトと水素原子の反応を反応の前後の走査型トンネル顕微鏡像を比べることにより、ナノグラファイトの周辺部は最も水素の添加反応が起こりやすいが、平坦なテラス部にも水素添加が起こりえることを明らかにした。
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