研究課題
挑戦的研究(開拓)
気体中で電圧を印加した金、パラジウム、白金ナノギャップ電極において、電極表面の構造が原子スケールで変化する現象を環境制御型透過電子顕微鏡により可視化することに成功した。電極表面の原子配列が乱れ、電界蒸発により原子が正極から負極に移動する様子を観察した。また、酸化物や窒化物のナノ構造が電極表面で形成・消失する現象を観察した。ナノギャップ電極先端近傍に形成される電界、表面電荷のシミュレーションにより、電極表面の原子・分子ダイナミクスが電界強度と相関することを見出した。
電子顕微鏡、ナノ材料、構造解析、その場観察
２つの電極からなるナノメーターサイズの空隙（ナノギャップ）にガス中で電圧を印加した際に起こる現象を環境制御型透過電子顕微鏡による直接観察とシミュレーションにより調べた。電極表面の構造が電界強度と気体種と気体圧力に依存して変化する現象や、酸化物や窒化物のナノ構造の形成過程を原子スケールで観察した。本研究により得られた成果は、ナノギャップ電極における電子と気体分子との反応メカニズムの解明と、新規ナノ材料の開発に繋がる。
