2021 年度研究成果報告書

全反射高速陽電子回折によるチタニア表面の光照射反応におけるモルフォロジ変化の解明

研究課題

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研究課題/領域番号	19K12651
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分80040:量子ビーム科学関連
研究機関	大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構
研究代表者	望月出海大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 助教 (30579058)
研究期間 (年度)	2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード	表面 / 回折 / 陽電子 / 全反射高速陽電子回折(TRHEPD) / チタニア
研究成果の概要	本研究では、anatase型TiO2 (001) (4×1)表面の構造決定を試み、add-moleculeモデルが、一連のTRHEPD実験結果を説明できることが分かった。これにより、20年間議論されてきたanatase型TiO2 (001) (4×1)表面の構造モデルの議論に決着をつけた。TRHEPD構造解析において原子配置の精緻かつ高速な解析を可能にするデータ科学的手法の導入にも成功した。今後の研究展開として、anatase型TiO2 (101) (1×1)表面の、“時間分解”構造解析の手法開発についても掘り下げて行きたい.
自由記述の分野	表面科学
研究成果の学術的意義や社会的意義	Anatase型TiO2(001)(4×1)表面構造を決定し、add-moleculeモデルが、一連のTRHEPD実験結果を説明できることが分かった。これにより、20年間議論されてきた構造モデルの論争に決着をつけた。また、TRHEPD構造解析において原子配置の精緻かつ高速な解析を可能にする汎用表面構造解析ソフトの開発＆導入に成功した。これにより、経験の乏しいユーザーでも経験者に匹敵する解析を，自動かつ簡便に行うことができるようになった。