分子凝集体表面におけるエネルギー移動

分子聚集体表面的能量传递

• 批准号: 12128201
• 负责人: 高岡 毅
• 金额: $ 16.7万
• 依托单位: Tohoku 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: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12128201/
• 关键词: 表面; 分子凝集体; 赤外分光法; 超音速分子線; 低速電子回折; 原子線散乱法; ニッケル; 白金

分子凝集体表面は、自然界で起こる様々な現象と深いかかわりがあり、様々な原子・分子との相互作用を理解することは広く自然現象を理解し、さらに新しい反応経路を見出すことにつながる。とくに分子凝集体表面における原子・分子のエネルギー移動の理解は、分子凝集体表面における物質合成等と直接関連しており、非常に興味深い。赤外分光法(FTIR)、昇温脱離分光(TDS)、および操作プローブ顕微鏡を用いて、分子凝集体表面におけるエネルギー移動に関する以下の成果を得た。(1)Pt(111)表面上に水分子を4-20層程度成長させた水分子凝集体表面においてアンモニア分子は水分子凝集体表面の水素原子と水素結合を介して吸着する。加熱したときの赤外分光スペクトルの詳細な観測により、(a)アンモニア分子の一部が水分子凝集体内部を拡散してPt(111)表面に到達することを確認し、(b)水分子凝集体表面と水分子凝集体-Pt(111)界面におけるアンモニア分子のポテンシャルエネルギー差を求め、(C)水分子凝集体膜厚が増加するにつれてアンモニア分子が拡散しやすい粒界の面積が減少することを見出した。(2)仕事関数の減少に伴って表面吸着層におけるメタン分子の直接解離反応が抑制されること、および仕事関数の増大に伴って促進されることを見いだした。これは、真空への電子の拡がりが変化したためにポテンシャル障壁が変化することを示唆するものである。さらに、このことを操作プローブ顕微鏡を用いた微視的計測により確認した。

Molecular aggregates surface, natural phenomena, deep, atomic, molecular interactions, understanding, natural phenomena, understanding, new, reverse, pathway, understanding. The surface of molecular aggregates is directly related to the movement of atoms and molecules, and the synthesis of substances on the surface of molecular aggregates is very interesting. Infrared spectroscopy (FTIR), temperature desorption spectroscopy (TDS), microscopical manipulation, molecular aggregation and surface migration were obtained. (1) Water molecules on Pt(111) surface grow to 4-20 layers, and water molecules on Pt (111) surface bind to water atoms on Pt (111) surface. (a) A part of the molecule is dispersed inside the water molecule aggregate and reaches the Pt(111) surface;(b) The surface of the water molecule aggregate and the interface between the water molecule aggregate and Pt(111) are detected;(C) The increase in the thickness of the water molecule aggregate film results in the decrease in the area of the particle boundary due to the dispersion of the molecule. (2)The reduction of the number of molecules is accompanied by the inhibition of the direct dissociation of molecules in the surface adsorption layer, and the increase of the number of molecules is accompanied by the promotion of the reaction. This is the first time that a vacuum has been created. The measurement of the Weishi app is confirmed.

项目成果

Takahiro Kondo: "Dissociative chemisorption of CH4 on a cesiated Pt(111) surface studied by supersonic molecular beam scattering techniques"Journal of Chemical Physics. 116. 7673-7684 (2002)

Takahiro Kondo：“通过超音速分子束散射技术研究铯化 Pt(111) 表面上 CH4 的解离化学吸附”化学物理杂志。

S.Yagyu: "Molecular beam studies on inelastic collision processes of methane molecules at a Pt(111) surface"Applied Surface Science. 169/170. 122 (2001)

S.Yagyu：“甲烷分子在 Pt(111) 表面非弹性碰撞过程的分子束研究”应用表面科学。

S.Yagyu: "Time of flight analysis on direct inelastic collision processes of CH4 molecules at a Pt (111) surface"Applied surface science. 165. 217-223 (2000)

S.Yagyu：“CH4 分子在 Pt (111) 表面的直接非弹性碰撞过程的飞行时间分析”应用表面科学。

山本 恵彦: "超音速分子線散乱技術を用いた表面化学反応の研究"真空. 44. 1005 (2001)

山本义彦：“利用超音速分子束散射技术研究表面化学反应”真空。 44. 1005 (2001)

I.Kusunoki: "Nitridation of a diamond film using 300-700 eV N_2^+ ion beams"Diamond and Related Materials. 9. 698-702 (2000)

I.Kusunoki：“使用 300-700 eV N_2^ 离子束氮化金刚石薄膜”金刚石和相关材料。