Atomic scale visualization of the active sites of oxide catalysis

酸素発生触媒として高い活性が報告されている2種の酸化物，(La,Sr)CoO3とRuO2の薄膜に対する物性評価と放射光による実験を行った。RuO2に関しては，従来報告の少ない(100)表面が出た薄膜に対する計測を試みた。しかし，この試料は表面X線回折を行うには表面の平滑度が不足しており，実質的に検出可能な信号強度が得られなかった。一方(La,Sr)CoO3薄膜については，(1)物性評価の結果として，電気化学的な活性を持つ試料の厚さの条件を明らかにし，(2)表面X線回折実験の結果として，固液界面で表面X線回折信号が得られる実験条件を見出した。一方で，想定を超えて厚い試料でないと電気化学的な活性が得られないこともわかったため，過去にない解析法が要求されることもわかった。そこで，まずは(La,Sr)CoO3の厚膜に対する平均構造解析が必要であり，それをもとに膜の表面構造を解析で求める方針に転換した。厚い膜の構造解析は，高エネルギー加速器研究機構の放射光実験施設（PF）の四軸回折計を用いた測定で実施できることを，Ni酸化物薄膜に対して今年度確認した。ただしこの手法では想定していない構造的な特徴を見落とす可能性があるため，PF BL-8Bに新たに整備された大型二次元検出器を備えた回折計で薄膜の計測ができるよう，ソフトウェア的な対応を進めている。現在，計測して得た強度分布を逆空間で可視化するところまでできており，強度の計測を従来法と同様にできるかどうか，Ni酸化物の標準試料を測定することで確認を進めている段階である。

酸素発生触媒として高い活性が報告されている2種の酸化物，(La,Sr)CoO3とRuO2の薄膜に対する物性評価と放射光による実験を行った。RuO2に関しては，従来報告の少ない(100)表面が出た薄膜に対する計測を試みた。しかし，この試料は表面X線回折を行うには表面の平滑度が不足しており，実質的に検出可能な信号強度が得られなかった。一方(La,Sr)CoO3薄膜については，(1)物性評価の結果として，電気化学的な活性を持つ試料の厚さの条件を明らかにし，(2)表面X線回折実験の結果として，固液界面で表面X線回折信号が得られる実験条件を見出した。一方で，想定を超えて厚い試料でないと電気化学的な活性が得られないこともわかったため，過去にない解析法が要求されることもわかった。そこで，まずは(La,Sr)CoO3の厚膜に対する平均構造解析が必要であり，それをもとに膜の表面構造を解析で求める方針に転換した。厚い膜の構造解析は，高エネルギー加速器研究機構の放射光実験施設（PF）の四軸回折計を用いた測定で実施できることを，Ni酸化物薄膜に対して今年度確認した。ただしこの手法では想定していない構造的な特徴を見落とす可能性があるため，PF BL-8Bに新たに整備された大型二次元検出器を備えた回折計で薄膜の計測ができるよう，ソフトウェア的な対応を進めている。現在，計測して得た強度分布を逆空間で可視化するところまでできており，強度の計測を従来法と同様にできるかどうか，Ni酸化物の標準試料を測定することで確認を進めている段階である。