| 研究実績の概要 |
本研究課題では、ナノスケールの空隙を持つ金属電極（ナノギャップ電極）において、気体分子のイオン化とそれに伴う電流・構造変化を動的に解析することでナノギャップの気体反応機構を解明することを目的とした。まず、清浄な表面を持つ金属電極針の作製法を確立し、環境制御型透過電子顕微鏡（ETEM）内でナノギャップをその場形成することでトンネル電流を精度よく観測しポテンシャル障壁高さを抽出した。さらなる気体導入により、気体種・気体分圧に依存した電流変化を系統的に解析し、気体中における特異な表面構造変化を見出した。この現象の起源を解明するため、電子線量・印加電圧・ギャップ間隔・気体分圧依存性を明らかとした。
We explored electrical and structural properties of nanogap electrodes in various gas atmosphere. Using environmental transmission electron microscopy (ETEM), we extracted the barrier height of metal electrodes by measuring the tunneling current. Furthermore, we succeeded in discovering the anomalous behavior of the metal surface structure in gas atmosphere. To shed light on the phenomena, we ascertained the dependence of electron beam intensity, applied voltage, gap distance, gas partial pressure, and gas species.
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