時間分解雰囲気X線光電子分光法によるプラズモニック化学反応の実時間オペランド観測

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16H06027
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 山本 達 東京大学, 物性研究所, 助教 (50554705)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 触媒反応 / プラズモン / オペランド / 時間分解 / 放射光

研究成果の概要

本研究は時間分解雰囲気X線光電子分光法を開発し、プラズモニック化学反応を実時間かつオペランド観測することを目的とした。代表的なプラズモンナノ材料である金ナノ微粒子・二酸化チタン (Au/TiO2)界面において、プラズモン共鳴励起により生成した光励起キャリアがAuナノ微粒子からTiO2基板に移動する様子をリアルタイムで観測することに成功した。更に、時間分解雰囲気X線光電子分光法の開発を行い、その測定に初めて成功した。

自由記述の分野

表面化学、放射光、超高速分光

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により開発された時間分解雰囲気X線光電子分光法は、光励起物質中におけるキャリア（電子、ホール）の動きをサイト選択的に追跡することを可能にする。また、本研究手法はプラズモニック化学反応だけでなく、太陽電池や人工光合成材料といった様々なエネルギー変換材料に適用可能で、これらのエネルギー変換過程の高効率化を実現する学理構築への貢献が期待できる。