权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

電場中における結晶成長過程の動的観察-原子間力顕微鏡(AFM)によるその場観察を中心として-

电场中晶体生长过程的动态观察 - 专注于使用原子力显微镜（AFM）的原位观察 -

基本信息

批准号：
06740239
负责人：
中田俊隆
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06740239/
关键词：
原子間力顕微鏡電析 underpotential deposition

项目摘要

本研究においては、電場を加えたときの、結晶成長を原子間力顕微鏡(AMF)により直接その場観察し、結晶成長における電場の影響を原子レベルで把握することを目的とした。本年度の研究において得た結果を以下に示す。1.基板結晶-溶液界面の評価まず、電場を施す前の基板-溶液界面の作製および評価を行なうことを試みた。基板としてはよく知られた標準物質であるHOPGおよび、マイカ基板上に真空蒸着で作製した、AuならびにAg(III)単結晶薄膜をもちいた。これを電解質溶液(HCIO_4、HNO_3)中に浸し、AFMによりその場観察を行ったところ、いずれの表面においても原子像を安定に観察することに成功した。これらの原子像に見られる周期は、何れもX線回折から予測される原子間距離に等しく、基板表面が電解質溶液中では、安定な1x1構造を持つことを示している。2.Agの電析による結晶成長の観察上記の基板を用いて、Agの電析実験をおこなった。Au表面ではupd(underpotential deposition)を示すピークがvoltamogram中に出現し、原子像が観察されるのに対し、HOPG基板では、updを示すピーク並びに、原子像の変化は一切観察されなかった。この事実は、Ag原子-graphite表面間の相互作用がAg-Ag原子間の相互作用に対して弱いことを示唆している(日本結晶成長学会誌)。一方、過電圧領域では、Agはいずれも島状成長し、その島の密度は過電圧にともなって増大する様子が観察された。以上の研究を通じて、層状物質並びに金属のwell-definedな基板を得ることができた。今後は、、溶媒を金属イオンから分子性結晶等に広げることにより、電場中での結晶成長に対しより普遍的な理論の構築をめざす。

In this study, the effects of electric field on crystal growth and atomic force microscopy (AMF) were investigated directly. The results of this year's research are shown below. 1. Evaluation of the substrate crystalline-solution interface, preparation of the substrate crystalline-solution interface before application of an electric field, and evaluation of the substrate crystalline-solution interface The substrate is vacuum evaporated, and the Ag(III) crystal film is evaporated. The immersion in electrolyte solution (HCIO_4, HNO_3), AFM, and atomic image stability in the surface were successfully investigated. The period seen in this atomic image is equal to the distance between atoms predicted by X-ray folding, and the surface of the substrate is stable in the electrolyte solution. The 1x1 structure is stable. 2. The observation of the crystal growth of Ag on the substrate and the observation of Ag on the substrate. Au surface is upd(underlying deposition), atomic image is observed, HOPG substrate is upd, atomic image is observed. The interaction between Ag atom and graphite surface is the interaction between Ag atom and Ag atom.(Journal of Crystallization Growth Society of Japan) The density of the islands in one area and in the other area are increased due to excessive voltage. The above research is based on the well-defined substrate of layered materials and metals. In the future, the solvent, metal, molecular crystal, etc. will be widely used in the theoretical construction of crystal growth in the electric field.