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時空間パターン形成由来の螺旋ナノ構造体が持つキラル分子応答性の理解

了解源自时空图案形成的螺旋纳米结构的手性分子响应性

基本信息

批准号：
21J14745
负责人：
安田拓海
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、過酸化水素（H2O2）とPt粒子を用いるSi基板の湿式処理おいて形成するらせん状ポアに着目し、その構造体が持つ分子応答能を調査することを目的に設定している。当該年度では得られるらせん状ポアの形状制御に向けて、ポア形成の数値シミュレーションに取り組んだ。これまでの研究で、Pt粒子/Si基板の界面において発現する不均一な反応分布（時空間パターン）がらせん構造の形成に大きく寄与していることを見出している。この理解に基づき、本研究ではまず時空間パターンの再現を試みた。なお、この段階では簡単のため、溶解反応によるPt粒子の運動や、それによるポアの形成など、反応界面の移動は考慮していない。先行研究や実測データをもとに、反応物の物質収支や反応進行中の電極電位などを考慮して、ポア形成中に起きるSiの溶解反応/H2O2の還元反応を数式化した。これらの微分方程式を数値的に解くことで、質点系モデルにおいて各反応の基本的な挙動を再現した。また、この段階で、時空間パターン形成の主要因の一つである『H2O2還元に関する電流振動』を計算により模擬することに成功している。次に、構築したモデルを空間拡張し、時空間パターンのシミュレーションを試みた。ここでは、時空間パターンが発現する反応場をPt粒子の円周部、すなわち一次元のリングと簡略化し、この空間で計算を実施した。リングに沿った反応物の拡散や電位分布などを導入し、モデルを修正しつつ計算したところ、均一な反応分布しか得ることができなかった。得られた計算結果の解析により、本研究では簡略化のために無視した溶液中の電圧降下が不均一性の発現に大きく寄与することが示唆された。

In this study, the formation of Si substrates by wet treatment with peracidified H2O2 and Pt particles was investigated. When the year is over, the shape of the defect is controlled, and the number of defects is determined. In this study, it was found that the interface between Pt particles and Si substrate was not uniform in distribution (time and space), and the formation of Pt structure was not uniform in distribution. This paper attempts to understand the basic concepts of time and space and to reproduce them. In this paper, we consider the motion of Pt particles, the formation of Pt particles and the movement of Pt particles at the interface of Pt particles. In this paper, the electrode potential in the process of material separation and reaction of Si and H2O2 is studied. The solution of the differential equation is the fundamental motion of the particle system. The calculation of H2O2 reduction related to current vibration is successful due to the main causes of the formation of phase, time and space. Second, the structure of the space, time and space to try out the solution The time and space for the occurrence of the reflection field of Pt particles are simplified and calculated. The dispersion potential distribution along the reflection line is introduced, corrected, calculated, and uniformly distributed. The analysis of the calculation results shows that the voltage drop in the solution is not uniform.

项目成果

期刊论文数量（12）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

濃厚NH4F水溶液におけるSiの陽極酸化：二次元パターンの自己組織化とパターン上への電析

Si在浓NH4F水溶液中的阳极氧化：二维图案的自组装和图案上的电沉积

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
安田拓海;邑瀬邦明;深見一弘
通讯作者：
深見一弘

ミュンヘン工科大学(ドイツ)

慕尼黑工业大学（德国）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

NH4F浴を用いたSiの陽極酸化における二次元パターンの自己組織化形成

使用 NH4F 浴进行硅阳极氧化中二维图案的自组织形成

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Daido Akito;Ikeda Yuhei;Yanase Youichi;安田拓海，中田昌宏，北田敦，邑瀬邦明，深見一弘
通讯作者：
安田拓海，中田昌宏，北田敦，邑瀬邦明，深見一弘

Effect of Convection on Chirality of Spatiotemporal Patterns Observed in the Reduction of Hydrogen Peroxide

对流对过氧化氢还原中观察到的时空模式手性的影响

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Takumi Yasuda;Masahiro Nakata;Masayuki Miyamoto;Atsushi Kitada;Kuniaki Murase;and Kazuhiro Fukami
通讯作者：
and Kazuhiro Fukami

Nonlinearity in the Mode Determination of the Chiral Spatiotemporal Pattern Observed in the H2O2 Reduction

H2O2 还原中观察到的手性时空模式模式测定中的非线性

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Takumi Yasuda;Masahiro Nakata;Masayuki Miyamoto;Atsushi Kitada;Kuniaki Murase;and Kazuhiro Fukami
通讯作者：
and Kazuhiro Fukami