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MgO結晶中の原子クラスターの構造と物性の研究

MgO晶体中原子团簇的结构和物理性质研究

基本信息

批准号：
05214208
负责人：
田中信夫
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05214208/
关键词：
MgO 真空蒸着膜原子クラスター構造と物性

项目摘要

本年度は最終年度として、これまでのMgO中の金属クラスターとの比較のため、MgO単結晶膜上に担持したクラスターの動的現象、特に構造の安定性について詳しく調べた.今回、高感度TVカメラを備えた高分解能電子顕微鏡に高温ステージを取り付けた観察装置とデジタルフレームメモリ画像処理装置のシステムを本科研費によって建ち上げ、0.2nm以下の点分解能を持つ1/60秒毎の像(フィールド像)でクラスターの構造変化、分裂過程及び接合過程を直接捉えることができた.試料はNaCl劈開面上に作製したMgO単結晶膜上に金、銀、タングステンなどを平均膜厚数nm真空蒸着したものである.この試料を用いて、MgO極細ロッド上に固定された2nmの直径の金クラスターが動的変動をする過程で、構造の持続状態の経過時間から各構造の安定性とそれに及ぼすMgOとの界面の効果をはじめて議論することができた.またMgO上の直径1nmの金クラスターの分裂過程を観察した.クラスターの分裂過程は自由空間中を飛行するクラスターでは“クーロン分裂"としてよく知られているが、実空間で直接観察したのは世界ではじめてである.また、同様の方法で作製した試料で、金結晶上の1-2nmの大きさのMgOのクラスターの動的変動を世界ではじめて観察した.MgOは共有結合的要素を持つイオン結晶であるが、上記の金クラスターなどと異なり、構造変化は全く起こさず、電子顕微鏡観察中に回転と表面ステップの移動、及び表面原子の脱離を起こしただけであった.タングステン(W)/MgOの試料では、直径数nm以下のW-クラスターがMgO(001)表面上に吸着した試料が得られた.MgO極細ロッド上に固定された数nmのタングステンクラスターはA-15型構造を示した.MgO表面上に吸着した単原子に近いクラスターは観察中に表面を2次元的に拡散しその過程を連続的に記録した.常温から400℃の基板温度でのクラスターの「飛躍距離」の測定からこの表面拡散過程の活性化エネルギーを電子顕微鏡観察から世界ではじめて求めた.

This year's final year's として, これまでのMgO middle metal クラスターとの comparison のため, MgO single crystal film upper に瀗たクラスタThe phenomenon of motion, the stability of the special structure, and the stability of the structure. This time, the high-sensitivity TV camera is equipped with a high-resolution electron micromirror and a high temperatureとデジタルフレームメモリimage processing device のシステムをUndergraduate research fee によってbuildち上げ, 0.2n Decomposition of points below m can be held for 1/60 seconds per image (フィールドimage), and the structural change, splitting process and joining process can be captured directlyることができた. The sample is produced on the NaCl cleaved surface and is made of MgO single crystal film. The average film thickness is several nm. True. The air-steamed したものである.このsample was fixed with いて, MgO ultra-fine ロッド on the された2nm diameter の金クラスターが and moved. The process, the structure's maintenance status, the passage of time, the stability of each structure, and the effect of the interface of MgO, the discussion of theとができた.またMgO upperのdiameter 1nmの金クラスターのcleavage processを観看した.クラスターのcleavage processはfly in free space行するクラスターでは「クーロン Division」としてよく知られているが、実SpaceでDirect observation of the world したのはではじめてである.また、The same method used to make the sample した、The 1-2nm の大きさのMgO のクラスターのmovable ではじめて on the gold crystal Observation of the elements.MgOは shares the elements of combination: であるが, 上记の金クラスターなどとdifferentなり, structural change は全く开こさず、Electronic microscopic observation of the movement of the surface ステップの, and the removal of the surface atoms こしただけであった.タングステン(W )/MgO sample material, W-クラスターがMgO (001) with a diameter of several nm or less, the sample material is adsorbed on the surface, MgO Ultra-fine ロッド upper fixed されたnmのタングステンクラスターはA-15 type structure is shown. にした単atoms are absorbed on the surface of MgO The 2-dimensional process of the 2-dimensional process of the close inspection of the surface and the recording of the connection. The substrate temperature of 400℃ at normal temperature.ラスターの『Flying distance』のmeasurementからこのActivation of the surface scattering processエネルギーをelectronic laser micromirror observationからThe worldではじめてquestめた.