温度をパラメータとした水素ダイナミクスの実空間観測

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25288006
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 奥山 弘 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (60312253)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 水素

研究実績の概要

本年度は主に二つの課題について研究を行った。
（１）水分子と硫化水素分子の反応
水酸基と硫化水素の反応については、前年度にSTMを用いた水素移動反応の観測を行ったが、本年度はDFT計算による反応過程の解析を進めた。その結果、STMで観測された反応中間体の構造を決定することに成功した。同様に酸素原子と硫化水素の反応についても、反応過程の解明を行った。これらを纏めて投稿し，発表した（Phys.Chem.Chem.Phys.18, 4541-4546 (2016)）。
（２）水分子と一酸化窒素の反応
前年度にCu(110)表面に吸着した一酸化窒素が水分子によって低温（10 K)で還元されることを見出した。本年度はその一般性を調べるために、Cu(111)表面における反応を調べた。この表面ではNOは三量体を形成するが、同様に三量体として水分子と相互作用することを明らかにした。10K-80Kの温度範囲で観測した結果、二種類の相互作用が存在することを発見した。さらに電子エネルギー損失分光を用いた振動分光により、水分子との相互作用によりN-O伸縮振動が低波数シフトすることを観測し、表面におけるNO還元反応が水分子により促進されることを確認した。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] Donostia International Physics Center(スペイン)
  • 国名: スペイン
  • 外国機関名: Donostia International Physics Center
• [雑誌論文] Adsorption and reaction of H2S on Cu(110) studied using scanning tunneling microscopy (2016)
  • 著者名/発表者名: A. Shiotari, H. Okuyama, S. Hatta, T. Aruga, I. Hamada
  • 雑誌名: Phys. Chem. Chem. Phys. 巻: 18 ページ: 4541-4546
  • DOI: 10.1039/c5cp07726e
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Real-space characterization of hydroxyphenyl porphyrin derivatives designed for single-molecule devices (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Shiotari, Y. Ozaki, S. Naruse, H. Okuyama, S. Hatta, T. Ariga, T. Tamaki, T. Ogawa
  • 雑誌名: RSC Advances 巻: 5 ページ: 79152-79156
  • DOI: 10.1039/c5ra12123j
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Controlled switching of single-molecule junctions by mechanical motion of a phenyl ring (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Kitaguchi, S. Habuka, H.Okuyama, S. Hatta, T. Aruga, T. Frederiksen, M. Paulsson, H. Ueba
  • 雑誌名: Beilstein J. Nanotechnol 巻: 6 ページ: 2088-2095
  • DOI: 10.3762/bjnano.6.213
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Controlling single-molecule junction conductance by molecular interactions (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Kitaguchi, S. Habuka, H.Okuyama, S. Hatta, T. Aruga, T. Frederiksen, M. Paulsson, H. Ueba,
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 5 ページ: 11796
  • DOI: 10.1038/srep11796
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Experimental evidence for two-dimensional states localized in subsurface region of Ge(111) (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Yaji, Y. Ohtsubo, S. Hatta, H. Okuyama, R. Yukawa, I. Matsuda, P. Le Fevre, F. Bertran, A. Taleb-Ibrahimi, A. Kakizaki, T. Aruga,
  • 雑誌名: J. Electron Spectros. Relat. Phenom 巻: 201 ページ: 92-97
  • DOI: 10.1016/j.elspec.2014.09.005
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Environmental control of single-molecule junction conductance (2015)
  • 著者名/発表者名: 17.H. Okuyama, Y. Kitaguchi, S. Habuka, S. Hatta, T. Aruga, T. Frederiksen, M. Paulsson, H. Ueba
  • 学会等名: The international chemical congress of pacific basin societies (Pacifichem2015)
  • 発表場所: Hawaii
  • 年月日: 2015-12-17
  • 国際学会
• [学会発表] 金属表面における水素結合ダイナミクスの観測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 奥山弘
  • 学会等名: 第35回表面科学学術講演会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2015-12-01
  • 招待講演
• [学会発表] Single-molecule surface chemistry with an STM (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Okuyama
  • 学会等名: ICQM seminar
  • 発表場所: Beijing
  • 年月日: 2015-11-25
  • 招待講演
• [学会発表] Controlled switching of single-molecule junctions by mechanical motion of a phenyl ring (2015)
  • 著者名/発表者名: 15.H. Okuyama, Y. Kitaguchi, S. Habuka, S. Hatta, T. Aruga, T. Frederiksen, M. Paulsson, H. Ueba
  • 学会等名: International workshop on molecular architectonics (IWMA2015)
  • 発表場所: Shiretoko
  • 年月日: 2015-08-04
  • 国際学会
• [学会発表] Environmental control of single-molecule junction conductance (2015)
  • 著者名/発表者名: 17.H. Okuyama, Y. Kitaguchi, S. Habuka, S. Hatta, T. Aruga, T. Frederiksen, M. Paulsson, and H. Ueba
  • 学会等名: International workshop on molecular architectonics (IWMA2015)
  • 発表場所: Shiretoko
  • 年月日: 2015-08-04
  • 国際学会