機能物質におけるマルチサイトの電子状態の解明

功能材料中多位点电子态的阐明

• 批准号: 17654060
• 负责人: 島田 賢也
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17654060/
• 关键词: DLC; Rh(110); Rh(100); Pt(111); 角度分解光電子分光; バンド構造; フェルミ面; 遷移金属表面; TiSe_2; Fe_xTiSe_2; インターカレーション; 超格子形成; TaS_2; グラファイト; GIC

種々の機能物質では,多元素化合物や同一元素でも電子状態の異なる複数のサイト(マルチサイト)から成ることが多く,多種多彩な機能・物性の出現の源となっている.本年度はダイヤモンド様グラファイト(diamond like carbon=DLC)の炭素の電子状態、Rh、 Pt単結晶の表面・バルク電子状態を放射光を用いた高分解能光電子分光実験により詳細に調べた。主な研究成果を以下に示す。1.DLCは、その機械的、物理的特性から広く産業利用されている。DLCに含まれる炭素は化学的に異なるC-H結合、C-C結合を形成している。本研究ではそれをマルチサイトとみなし、各々の結合の割合と物理的特性との関係を調べた。Clsの高分解能光電子スペクトルを測定してその形状を定量的に解析した結果、電気的特性とC-H結合の多寡が密接に関連していることを明らかにした。2.一般に物質の表面においては周期性が途絶えているためにバルクとは異なる電子状態をもつ。本研究ではそれをマルチサイトとみなし研究を行った。自動車排気ガスの触媒として重要な希少金属Rhの(110)および(100)面を用いて電子構造(フェルミ面、バンド分散)を角度分解光電子分光実験により明らかにした。光電子スペクトルの精密解析によりRhのΣ_1バンドにおける電子-格子結合定数をλ=0.15と初めて見積った。また表面電子状態に由来するフェルミ面を初めて明らかにした。3.代表的な触媒であり希少金属であるPtの(111)清浄表面の電子状態を調べた。(111)面には(100)や(110)面に存在する表面再構成が存在しない。しかしバルク電子状態とは異なる表面電子状態が出現しており、表面物性と密接に関連している。本研究では、放射光の励起光エネルギーをかえて垂直放出の角度分解光電子分光実験を詳細に行ない、バルクバンドと表面電子状態を明らかにした。

Kind of 々 の function material で は, multielement compound や same element で も electronic state の different な る plural の サ イ ト (マ ル チ サ イ ト) か ら into る こ と が く, appeared a variety of colorful な function, physical の の source と な っ て い る. This year は ダ イ ヤ モ ン ド others グ ラ フ ァ イ ト (diamond like carbon = DLC) の carbon の electronic state, Rh, Pt 単 crystallization の surface バ ル ク electronic state を radiation light を using い た high decomposition can photoelectron spectroscopic be 験 に よ り detailed に adjustable べ た. The main な research results を are shown in に す below. 1. Mechanical and physical properties of DLC そ and そ そ されて industrial utilization されて and る る. DLCに contains まれる carbon に chemical に isな るC-H bonding and C-C bonding を to form て て る る. This study で は そ れ を マ ル チ サ イ ト と み な し, various 々 の physical features の cut close と と の masato is を adjustable べ た. Cls の high decomposition can photoelectron ス ペ ク ト ル を determination し て そ の shape を quantitative analytical し に た results, the characteristics of electric 気 と C -h combining の amount が contact に masato even し て い る こ と を Ming ら か に し た. 2. General の に material surface に お い て は periodic が way off え て い る た め に バ ル ク と は different な る electronic state を も つ. This study で, それを, それを, った, チサ, トとみな, <s:1> examines the を line った. Automotive exhaust 気 ガ ス の catalyst と し て な important rare metal Rh の (110) お よ び を (100) surface with い て electronic structure (フ ェ ル ミ surface, バ ン ド dispersion) を Angle decomposition photoelectron spectroscopic be 験 に よ り Ming ら か に し た. Photoelectron ス ペ ク ト ル の precision analytical に よ り Rh の Σ _1 バ ン ド に お け る electronic - grid combined with destiny early を lambda = 0.15 と め て see product っ た. The また surface electronic state に origin するフェ を を surface を initial めて clarity ら に に た た た た た. 3. The representative な catalyst であ であ rare metal であるPt <s:1> (111) clean surface <s:1> electronic state を tone べた. (111) surface に (100)や(110) surface に exists する surface reformation が exists な な が. し か し バ ル ク electronic state と は different な る surface electronic state が し て お り, surface property と contact に masato even し て い る. This study で は, radiation light の wound up light エ ネ ル ギ ー を か え て vertical release の Angle decomposition photoelectron spectroscopic be 験 を detailed line に な い, バ ル ク バ ン ド と surface electronic state を Ming ら か に し た.

项目成果

Direct observation of spin splitting in bismuth surface states

• DOI: 10.1103/physrevb.76.153305
• 发表时间: 2007-10
• 期刊: Physical Review B
• 影响因子: 3.7
• 作者: T. Hirahara;K. Miyamoto;I. Matsuda;T. Kadono;A. Kimura;T. Nagao;G. Bihlmayer;E. Chulkov;S. Qia

Soft X-ray angle-resolved photoemission spectroscopy of heavily boron-doped superconducting diamond films

重硼掺杂超导金刚石薄膜的软X射线角分辨光电子能谱

• 发表时间: 2006
• 期刊: Sci. Tech. Adv. Mater. 7
• 作者: Kazuhiko Kuroki;Hidetomo Usui;Seiichiro Onari;Ryotaro Arita;Hideo Aoki;T.Yokoya;T.Yokoya
• 通讯作者: T.Yokoya

Is the oxygen isotope effect in a high-transition-temperature superconductor unusual?

高转变温度超导体中的氧同位素效应是否不寻常？

• 发表时间: 2007
• 期刊: Nature 446
• 作者: S.Fujiwara;M.Hashimoto;T.Itoh;H.Nakamura;長田 俊人;K.Kobayashi;T.Osada;E.Ohmichi;N.Hanasaki;N.Hanasaki;T.Osada;E.Ohmichi;M. Nagira;K. Shimada;X. Y. Cui;K. Terai;Mitsuharu Higashiguchi;T. Saitoh;S. Kaneyoshi;N. Tobita;Y. Miura;J. F. Douglas
• 通讯作者: J. F. Douglas

Surface quantum well state at the striped Cu (110)(2×1)O surface studied by angle resolved photoemission spectroscopy

角分辨光电子能谱研究条纹Cu(110)(2×1)O表面的表面量子阱态

• 发表时间: 2007
• 期刊: Surf. Sci. 601・18
• 作者: S.Fujiwara;M.Hashimoto;T.Itoh;H.Nakamura;長田 俊人;K.Kobayashi;T.Osada;E.Ohmichi;N.Hanasaki;N.Hanasaki;T.Osada;E.Ohmichi;M. Nagira;K. Shimada;X. Y. Cui;K. Terai;Mitsuharu Higashiguchi;T. Saitoh;S. Kaneyoshi;N. Tobita;Y. Miura;J. F. Douglas;Y. Takata;M. Higashiguchi;X. Y. Cui;M. Nagira
• 通讯作者: M. Nagira

X-ray absorption and inverse photoemission study of Y_<1-x>Ca_xTiO_3

Y_<1-x>Ca_xTiO_3的X射线吸收和逆光电发射研究

• 发表时间: 2007
• 期刊: J. Phys. Soc. Jpn. 76
• 作者: S.Fujiwara;M.Hashimoto;T.Itoh;H.Nakamura;長田 俊人;K.Kobayashi;T.Osada;E.Ohmichi;N.Hanasaki;N.Hanasaki;T.Osada;E.Ohmichi;M. Nagira;K. Shimada;X. Y. Cui;K. Terai;Mitsuharu Higashiguchi;T. Saitoh;S. Kaneyoshi;N. Tobita;Y. Miura;J. F. Douglas;Y. Takata;M. Higashiguchi;X. Y. Cui;M. Nagira;Shin-ichi Fujimori;H. Iwasawa;M. Arita;M. Arita
• 通讯作者: M. Arita