液中原子分解能探針増強ラマン分光顕微鏡による電極・触媒反応機構の解明

使用液体中原子分辨率探针增强拉曼光谱阐明电极/催化反应机制

• 批准号: 22H00294
• 负责人: 小林 圭
• 金额: $ 26.96万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H00294/
• 关键词: 原子間力顕微鏡; 探針増強ラマン分光; 触媒; 電極反応; ナノカーボン

現有の大気中動作用AFM-探針増強ラマン分光法(TERS)装置について、現状のTERS励起・検出系を最適化した。また、光学系の性能を計測して問題点を把握し、それを踏まえてTERSに対応した液中AFMヘッドの光学系の設計を開始した。さらに、励起光照射位置の調整およびTERS信号と距離依存性(1次元マッピング)および表面形状との相関計測(3次元マッピング)を迅速に行えるようにソフトウェア環境を整えた。TERS探針に関しては、市販のカンチレバーに金薄膜をコーティングし、集束イオンビーム(FIB)加工を施した準間接照射型TERS探針を試作し、AFM-TERSとしての動作確認を行い、金基板上の4-PBT分子のTERSスペクトルの取得に成功した。また、探針への4-PBT分子の付着によりTERS信号強度が落ちた場合に、UV光照射により4-PBT分子を除去することでTERS信号が回復することを見出した。一方、Au-Ag合金粒子を探針先端に付着させた直接照射型TERS探針について、その作製条件を最適化し、30日間という長時間経過後も増強度が持続することを確認した。モデル試料については、TERSの応用先の一つであるLiイオン二次電池の電極反応の直接観察について、その基礎データの取得を進めた。具体的には、グラフェンやカーボンナノチューブで修飾した電極を用い、Liイオン二次電池の特性の評価、さらには全固体電池への適用を行った。

Existing large-scale neutralizing AFM-probe enhanced spectroscopy (TERS) equipment has been used, and the current TERS excitation and extraction system has been optimized. The performance of the optical system has been measured, the problem points have been grasped, and the design of the optical system has been started by AFM in the liquid.さらに、Adjustment of excitation light irradiation position およびTERS signal and distance dependence (1-dimensional マッピング) およびMeasurement related to surface shape (3-dimensional machining) is a quick and easy way to measure the environment. The TERS probe is closed, the commercially available gold film is used, and the clustered beam (FIB) processing is applied to the quasi-indirect irradiation type T The ERS probe was prototyped, the AFM-TERS operation was confirmed, and the 4-PBT molecule on the gold substrate was successfully produced.また、The probe への4-PBT molecule is attached to the TERS signal intensity and the situation is low、UV light Irradiating the により4-PBT molecule removes the することでTERS signal and restores the することを见出した. On the one hand, the Au-Ag alloy particle probe tip is attached, and the direct irradiation type TERS probe is used. The production conditions are optimized, and the strength is increased after a long period of time for 30 days, and the strength is confirmed by maintaining the strength.モデル sample については, TERS の応用前の一つであるLiイオン二The electrode reaction of the battery can be directly checked and checked, and the basics of the battery can be obtained directly. Specifically, には, グラフェンやカーボンナノチューブでmodified electrode を, Comments on the characteristics of Li-イオン secondary batteries and application of all-solid-state batteries.

项目成果

Visualization of Carrier Dynamics in Organic Thin Film Transistors by Time-Resolved Kelvin- Probe Force Microscopy and Electrostatic Force Microscopy

通过时间分辨开尔文探针力显微镜和静电力显微镜可视化有机薄膜晶体管中的载流子动力学

• 发表时间: 2022
• 作者: Y. Kono;K. Kobayashi;and H. Yamada
• 通讯作者: and H. Yamada

High‐Quality Monolayer Reduced Graphene Oxide Films via Combined Chemical Reduction and Ethanol‐Assisted Defect Restoration

• DOI: 10.1002/admi.202200503
• 发表时间: 2022-05
• 期刊: Advanced Materials Interfaces
• 影响因子: 5.4
• 作者: K. K. H. De Silva-K.;Kazuma Shibata;Pamarti Viswanath;Hsin-Hui Huang;M. Yoshimura

プラズモン薄膜導波路プローブによる低バックグラウンド探針増強ラマン分光

使用等离子体薄膜波导探针的低背景尖端增强拉曼光谱

• 发表时间: 2023
• 作者: 張 開鋒;包 一凡;曹 茂豊;谷口 伸一;渡辺 正浩;神林 琢也;岡本 敏弘;原口 雅宣;王 翔;小林 圭;山田 啓文;任 斌;立崎 武弘
• 通讯作者: 立崎 武弘

液中FM-AFMによるコラーゲンマイクロリボンの高分解能観察

使用浸没式 FM-AFM 高分辨率观察胶原微带

• 发表时间: 2022
• 作者: 高嶋 智哉;木南 裕陽;熊谷 隼太朗;小林 圭
• 通讯作者: 小林 圭

時間分解ケルビンプローブフォース顕微鏡と静電気力顕微鏡による有機薄膜トランジスタにおけるキャリアダイナミクスの可視化

使用时间分辨开尔文探针力显微镜和静电力显微镜可视化有机薄膜晶体管中的载流子动力学

• 发表时间: 2022
• 作者: 河野 祐紀;小林 圭
• 通讯作者: 小林 圭