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本研究の目的は、触媒機能を持つ白金(Pt)の表面に吸着させた一酸化窒素(NO)を、電子や紫外線の照射により解離させ、還元することにより、通常の条件では作成の困難な窒化白金薄膜の作成を目指すことである。この目的のため、Pt(111)表面上でのNOの吸着および電子や紫外線による脱離・解離機構に関する研究を行った。
Pt(111)表面上において、NOは吸着量の変化により、3つの吸着位置(3配位のfccホローサイト、1配位のアトップサイト、3配位のhcpホローサイト)を順番に占有する。それぞれのサイトへの吸着エネルギーを昇温脱離法(TDS)の脱離ピークから見積り、さらにNOの同位体である^<14>NOと^<15>NOを利用することによって、異なる吸着位置に吸着した分子間の相互作用に関する研究を行った。また、走査トンネル顕微鏡法(STM)を用いて吸着構造を観察し、探針からの電子照射および紫外光照射によるNOの脱離及び解離の実験を行った。
これらの実験結果から、hcpホローサイトへの吸着エネルギーは非常に小さく、吸着分子の振舞の解釈にサイトの占有についてのエントロピーを考慮する必要があること、アトップサイト吸着分子は電子照射により脱離するのに対し、fccホローサイト吸着分子は解離し、その結果生じた解離種と考えられる表面の微少な凹凸を観測した。ただし、hcpホローサイトのNOによる占有の有無は、より安定なfccホローサイトとアトップサイトに吸着したNO分子の移動を支配していることを示唆する結果が得られ、hcpホローサイトに吸着した分子を制御することにより、他の吸着サイトに吸着したNOの反応を制御することの可能性を示した。
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