| 研究概要 |
マグネタイト(Fe3O4)の糸状単結晶体であるマグネタイトウィスカーを作成し、以下の応用分野の知見を深めた。
二酸化炭素分解触媒
本研究のマグネタイトウィスカーは、基板に強固に固定された繊維状であるために、ハニカム状メタル担体内部に成長させた場合、目詰まりのない高効率の二酸化炭素分解触媒となり得る。今年度はハニカム状メタル担体に用いられる低炭素鋼箔にマグネタイトウィスカーを成長させ、箔の板厚との関係を調べた。その結果、箔厚30μm以下では、下地からの鉄の供給律則により、マグネタイトウィスカーが十分に成長しないことが明らかになった。
スピン偏極電子源
<110>軸に成長した単結晶マグネタイトウィスカーをステンレス基板から抽出し,電解研磨されたタングステン針先端に搭載する。これに電界脱離あるいは1200Kのアニールによる表面清浄化処理を施した後、マグネタイトウィスカーからの電界放出電子のスピン偏極度を測定した結果、室温で約14%であり3時間以上に亘って安定であることが明らかになった。電界放出電子のスピン偏極度測定による低温でのマグネタイト固有のVerwey転移(金属-絶縁体転移)の観測から、マグネタイトからの電界放出電子のスピン偏極度は,低温で電界に対して非常に敏感であり,表面においてもVerwey転移が生じることを実証するとともに,t_<2g>軌道のエネルギー準位ともう一方のアップスピンバンドのエネルギー差が,バルクで予想されるよりも小さいことを示唆するデータを得た。電界放出電子スピン分光法を用いて得られた室温での偏極度14%は第一原理計算の結果とも良い一致を示した。
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