チタニアとセリア上の極薄金属膜及び金属超微粒子の物性と表面気相反応の過程の研究

本研究では、酸化物単結晶基板上Auナノクラスターの成長過程解析を行った。これまで行ってきた解析方法では、クラスターの直径を精度よく決定することが難しかったが、2種類の条件で実験を行い、同時に解析することでより精度よくクラスターの直径を決定することが可能となった。また、クラスターサイズにゆらぎを導入してシミュレーションを行った。酸素欠陥表面TiO2(110)上のAuクラスターは、大気に導入するとクラスターサイズが10%程度大きくなることが明らかになった。NiO(111)/Ni(111)基板上のAuクラスターに関しては、蒸着量1ML以下では2次元成長が優勢であった。これはNiO(001)の場合とほぼ同じ結果になった。光電子分光測定の結果、Au4fは蒸着量が小さいとき、高エネルギー側にシフトした。また仕事関数測定も同時に行い、Auを蒸着すると仕事関数は減少した。この結果はストイキオメトリー表面のTiO2(110)と同じ結果であり、Auクラスターは正に帯電していると考えられる。我々はAuクラスターが正に帯電するとき、COの吸着ポテンシャルが減少し、触媒活性が発現するのではないかと考えた。現在は、実際に触媒活性があるかどうかを調べるため、反応室を立ち上げ中である。また、核反応を利用した軽元素の定量実験を行うため、半導体検出器を設置した。現在はビーム調整を行っている段階である。この核反応を利用して、D20や180の検出を行い、反応室での触媒活性実験と比較することで、より詳細に触媒反応過程を分析する。Auクラスターの帯電の基板依存性を調べるため、SrTi03(001)とAl203/NiA1(110)上のAuクラスターに対して、光電子分光測定を行った。その結果、どちらの表面に対してもAu4fの高エネルギー側へのシフトを観測した。Au4fのシフトは終状態効果の可能性もあるので、出射速度依存性を調べた。その結果、出射エネルギー50eV〜330eVの範囲では、出射速度の依存性が見られなかった。しかし終状態効果の理論的予測は困難で、終状態効果についてはまだはっきりとはわからなかった。Au4fのシフトに対して、仕事関数の変化は顕著な基板依存性が現れた。

本研究では、酸化物単結晶基板上Auナノクラスターの成長過程解析を行った。これまで行ってきた解析方法では、クラスターの直径を精度よく決定することが難しかったが、2種類の条件で実験を行い、同時に解析することでより精度よくクラスターの直径を決定することが可能となった。また、クラスターサイズにゆらぎを導入してシミュレーションを行った。酸素欠陥表面TiO2(110)上のAuクラスターは、大気に導入するとクラスターサイズが10%程度大きくなることが明らかになった。NiO(111)/Ni(111)基板上のAuクラスターに関しては、蒸着量1ML以下では2次元成長が優勢であった。これはNiO(001)の場合とほぼ同じ結果になった。光電子分光測定の結果、Au4fは蒸着量が小さいとき、高エネルギー側にシフトした。また仕事関数測定も同時に行い、Auを蒸着すると仕事関数は減少した。この結果はストイキオメトリー表面のTiO2(110)と同じ結果であり、Auクラスターは正に帯電していると考えられる。我々はAuクラスターが正に帯電するとき、COの吸着ポテンシャルが減少し、触媒活性が発現するのではないかと考えた。現在は、実際に触媒活性があるかどうかを調べるため、反応室を立ち上げ中である。また、核反応を利用した軽元素の定量実験を行うため、半導体検出器を設置した。現在はビーム調整を行っている段階である。この核反応を利用して、D20や180の検出を行い、反応室での触媒活性実験と比較することで、より詳細に触媒反応過程を分析する。Auクラスターの帯電の基板依存性を調べるため、SrTi03(001)とAl203/NiA1(110)上のAuクラスターに対して、光電子分光測定を行った。その結果、どちらの表面に対してもAu4fの高エネルギー側へのシフトを観測した。Au4fのシフトは終状態効果の可能性もあるので、出射速度依存性を調べた。その結果、出射エネルギー50eV〜330eVの範囲では、出射速度の依存性が見られなかった。しかし終状態効果の理論的予測は困難で、終状態効果についてはまだはっきりとはわからなかった。Au4fのシフトに対して、仕事関数の変化は顕著な基板依存性が現れた。