2原子間の化学結合に伴う分子軌道形成過程の直接観察

直接观察与两个原子之间的化学键相关的分子轨道形成过程

基本信息

批准号：
20H02697
负责人：
稲見栄一
金额：
$ 11.56万
依托单位：
Kochi University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、原子間力顕微鏡/走査トンネル顕微鏡の複合装置(AFM/STM)と超短電圧パルス制御技術を融合して、2原子の化学結合に伴う分子軌道の形成過程をエネルギースケールで追跡可能な超短電圧パルストンネル分光法(Ultra-Short Voltage Pulse Scanning Tunneling Spectroscopy; USVP-SPS)を開発する。令和4年度は、令和3年度に構築したUSVP-SPS制御システムを活用して、Si(111)-(7x7)表面を対象とした局所分光測定の精度向上化、および当初の目的であった、2原子の化学結合に伴う分子軌道形成過程の計測を進めてきた。以下に、本年度の実績をまとめる。(1)ソフトウェアの改良・およびコントローラ-システム本体(AFM/STM)間の再整備をおこない、昨年度の課題であったトンネル電流電圧曲線データのS/N比を向上させることに成功した。これにより、計測データからSi(111)-(7x7)表面の局所状態密度の情報を抽出することに成功し、それが先行研究の結果を再現できていることが確認できた。(1)パルス印可の遅延時間を変化させて(1)と同様の計測を行った。その結果、計測でえられる2つのデータ局所状態密度の特徴的差異を見出すことができた。現在、この結果は、探針先端原子と試料先端原子の間に形成される化学結合に伴う電子状態の変化を反映、つまり、本研究の目的である2原子間の化学結合に伴う分子軌道形成過程をエネルギースケールで追跡したものだと考察している。

在这项研究中，我们将通过结合原子力显微镜/扫描隧道显微镜（AFM/STM）和超短电压脉冲控制技术，在能量尺度上追踪与两个原子化学键相关的分子轨道的形成过程。我们将开发超短电压脉冲扫描隧道光谱（USVP-SPS）。 2020财年，我们将利用2021财年建成的USVP-SPS控制系统，提高针对Si(111)-(7x7)表面的局部光谱测量的精度，以实现最初的目的。此外，我们一直在进步。与两个原子的化学键相关的分子轨道形成过程的测量。以下是今年结果的摘要。（1）我们改进了软件并重新组织了控制器与系统本身（AFM/STM）之间的接口，并成功提高了去年的隧道电流和电压曲线数据的信噪比。结果，我们成功地从测量数据中提取了Si(111)-(7x7)表面上局域态密度的信息，并证实这能够再现先前的研究结果。 (1) 通过改变脉冲施加的延迟时间来进行与(1)类似的测量。结果，我们能够发现通过测量获得的两个数据的局部状态密度的特征差异。目前，该结果反映了伴随尖端原子与样品尖端原子之间形成的化学键的电子状态的变化，可以认为该过程是在能量尺度上跟踪的。

项目成果

期刊论文数量（19）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Accurate Method for Measuring Oscillation Amplitude of Non-contact Atomic Force Microscopy in long-range force region

长程力区非接触原子力显微镜振荡幅度的精确测量方法

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Keiichi Ueda;Daiki Katsube;Eiichi Inami;Masayuki Abe
通讯作者：
Masayuki Abe

Restoration of Oxygen Vacancies on an Anatase TiO<sub>2</sub>(001) Surface with Supersonic Seeded Oxygen Molecular Beam

超声种子氧分子束修复锐钛矿型 TiO<sub>2</sub>(001) 表面氧空位

DOI：
10.1380/vss.65.526
发表时间：
2022
期刊：
Vacuum and Surface Science
影响因子：
0
作者：
Kubo Osamu;Kinoshita Seijiro;Sato Hitoshi;Miyamoto Koji;Sugahara Ryuji;Endo Satoshi;Tabata Hiroshi;Okuda Taichi;Katayama Mitsuhiro;下山絢女，廣森慧太，中島伸夫，間瀬一彦，長谷川巧，小澤健一;勝部大樹，大野真也，稲見栄一，吉越章隆，阿部真之
通讯作者：
勝部大樹，大野真也，稲見栄一，吉越章隆，阿部真之

In-Situ Observation of Water Adsorption on Rutile TiO2(110)-(1x2) Surface at Room Temperature by Scanning Tuuneling Microscopy

室温下金红石 TiO2(110)-(1x2) 表面水吸附的扫描隧道显微镜原位观察

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Li Fengxuan;Daiki Katsube;Eiichi Inami;Hayato Yamashida;Masayuki Abe
通讯作者：
Masayuki Abe

電圧パルス走査プローブ顕微鏡を用いた局所仕事関数の計測

使用电压脉冲扫描探针显微镜测量局部功函数

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
日笠響貴;村田笑子;勝部大樹;阿部真之;稲見栄一
通讯作者：
稲見栄一

X-ray photoelectron spectroscopy study of anatase TiO2(001) using oxygen supersonic seeded molecular beam

使用氧超音速种子分子束对锐钛矿型 TiO2(001) 进行 X 射线光电子能谱研究

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
D. Katsube;S. Ohno;S. Takayanagi;S. Ojima;M. Maeda;N. Origuchi;A. Ogawa;N. Ikeda;Y. Aoyagi;Y. Kabutoya;K. Kim;L. Hou;F. Li;Y. Tsuda;H. Yoshida;S. Nishi;T. Sakamoto;E. Inami;A. Yoshigoe;M. Abe
通讯作者：
M. Abe