走査プローブ顕微鏡によるモリブデンカーバイド単結晶表面の新規反応性に関する研究

扫描探针显微镜研究碳化钼单晶表面的新型反应性

• 批准号: 12042224
• 负责人: 岩澤 康裕
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12042224/
• 关键词: モリブデンカーバイド; 走査トンネル顕微鏡; 非接触原子間力顕微鏡; 走査プローブ顕微鏡; 表面炭素組織構造; 新規選択エッチング反応

本研究の目的は、金属ともセラミックスとも異なる物性と高い表面反応性を有するモリブデンカーバイド表面の構造、電子状態を解析した上で、新しい物性と反応性を創出するための機構を明らかにすることである。走査トンネル顕微鏡(STM)、非接触原子間力顕微鏡(NC-AFM)などの走査プローブ顕微鏡(SPM)を用いて研究を展開し、モリブデンカーバイド(Mo_2C)単結晶(0001)表面上の個々のモリブデンおよび炭素原子の原子配列、局所的な電子状態を観測するとともに、SPMその場観察技術を応用し、吸着させたプローブ分子のダイナミック挙動を動画像解析する。1.高分解能STM解析による表面電子状態の検討Mo_2C(0001)試料表面温度の精緻な制御を可能にすることで、(【square root】3x【square root】3)R30°-honeycomb構造、c(2x4)-ジグザグ列構造、炭素クラスター構造などの表面炭素組織構造を再現性よく作製することに成功し、その原子分解能STM観察にも成功した。高分解能STM観察により表面炭素近傍にはMo原子との配位環境に依存して特異な電子状態が形成されていることが示唆された。2.COプローブ吸着分子の表面ダイナミック挙動の直接観察COは炭素終端Mo_2C(0001)表面構造である(【square root】3x【square root】3)R30°-honeycomb構造やc(2x4)-ジグザグ列構造への吸着確率が低く、(1x1)-Mo層が露出した領域に優先的に吸着し、その領域からhoneycomb構造やジグザグ列構造へ吸着COがhoppingして行くというダイナミック挙動を高分解能STM観察により直接画像化することに成功した。

The purpose of this study is to analyze the structure and electronic state of metal surface, and to create a new mechanism for metal surface properties and high surface reflectivity. Study on the application of STM, NC-AFM and SPM to the measurement of electron states of carbon atoms and atoms on the surface of Mo_2C single crystal Analysis of adsorption and molecular motion 1. The surface electron state of Mo_2C(0001) sample was studied by high resolution STM analysis. The surface temperature of Mo_2C(0001) sample was controlled by high resolution STM analysis. The surface temperature of Mo_2C (0001) sample was controlled by high resolution STM analysis. The surface temperature of Mo_2C (0001) sample was controlled by high resolution STM analysis. High resolution energy STM observation is dependent on the coordination environment of Mo atoms near the surface and the formation of specific electronic states. 2. Direct observation of CO adsorption molecule surface structure and CO carbon terminal Mo_2C(0001) surface structure ([square root] 3x [square root] 3)R30°-honeycomb structure c(2x4)-The structure of the honeycomb comb in the field of adsorption CO hopping is successful in high resolution STM observation.

项目成果

Satoru Takakusagi: "Development of an X-ray Photoemission Electron Microscopic System with Muti-probes and the Application to Surface Imagings at Static and Dynamic States"Journal of Microscopy. 200. 240-250 (2000)

高草悟 (Satoru Takakusagi)：“多探针 X 射线光发射电子显微系统的开发及其在静态和动态表面成像中的应用”显微镜杂志。

Ken-ichi Fukui: ""Visualization of the atomic-scale structure and reactivity of metal carbide surfaces by scanning tunneling microscopy", in "Carbon Alloys"Elsevier. 8 (2002)

Ken-ichi Fukui：“通过扫描隧道显微镜可视化金属碳化物表面的原子级结构和反应性”，载于“碳合金”Elsevier. 8 (2002)

Yasuhiro Iwasawa: "In-situ STM Study of Surface Catalytic Reactions on TiO_2( 110) Relevant to Catalyst Design"Topics in Catalysis. 14. 163-172 (2001)

Yasuhiro Iwasawa：“与催化剂设计相关的TiO_2(110)表面催化反应的原位STM研究”催化专题。

Aritomo Yamaguchi: "Energy-Dispersive XAFS Study on the Decarbonylation Process of Mo(CO)_6 in Na Y Zeolite"Catalysis Letters. 71. 203-208 (2001)

Aritomo Yamaguchi：“Na Y 沸石中 Mo(CO)_6 脱羰过程的能量色散 XAFS 研究”催化快报。

Ken-ichi Fukui: "Novel Selective Etching Reaction of Carbon Atoms on Molybdenum Carbide by Oxygen at Room Temperature Visualized by Scanning Tunneling Microscopy"Chemical Physics Letters. 325. 275-280 (2000)

Ken-ichi Fukui：“通过扫描隧道显微镜可视化室温下碳原子在碳化钼上的新型选择性蚀刻反应”化学物理快报。