MIMトンネル接合を用いた新規電子触媒創製

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22656138
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 金属物性
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 和田山 智正 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20184004)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• キーワード: トンネル接合 / 電子触媒 / ホットエレクトロン

研究概要

本研究は金属/絶縁体/金属(MIM)トンネル接合における量子論的電子トンネル現象を基本原理として、バイアス電圧により材料表面特性を制御することを目的とした。より具体的には、MIMトンネル接合の作製条件最適化を踏まえ、バイアス電圧印加時に上部電極最表面に発生するホットエレクトロンを表面反応の駆動力として利用することを目指した。MIMトンネル接合上部電極表面に吸着したパラ、およびオルトニトロ安息香酸イオンのバイアス電圧による変化を表面増強ラマン分光法により検討した結果、AgやAuなどの自由電子金属を上部電極に用いると電極表面に表面プラズモンポラリトン(SPP)が励起され、吸着イオンの表面縮重合反応が促進されることを明らかにした。またこの表面反応のバイアス電圧依存性はAgおよびAuではが異なることを示した。