MgO中のPdナノクラスター内でのプロチウム形成過程の原子直視動的解析

MgO 中 Pd 纳米团簇中氕形成过程的原子直接动力学分析

基本信息

批准号：
11135213
负责人：
田中信夫
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Nagoya University
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：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

平成11年度の研究では、このパラジウムクラスターへの水素吸蔵過程を数十ミリセカンドの時間分解能で原子直視観察し^<1)>研究した。また近年水素吸蔵材料として期待の大きいLaNi_5微結晶への吸蔵過程も直接観察することに成功した。このような観察は、水素暴露時に、1-2nmサイズの微結晶中でのプロチウム生成過程のメカニズムを原子レベルで明らかにできるばかりでなく、水素吸蔵に伴う薄膜、微結晶の表面および全体の構造変化を1コマ1コマずつとらえられることを意味し、今後ナノ材料を水素吸蔵体として用いるための重要な知見を与えた。成果をまとめると、(1)水素を導入しながら金属および金属間化合物のクラスターの構造変化を高分解能観察できる電子顕微鏡装置を完成させたこと。(2)Pd/MgO,LaNi_5の試料を用いて10^<-5>torr程度の水素を導入しながら2-5nmのサイズのクラスターの表面、内部、クラスター全体の変化を原子レベルでかつ実空間観察で記録したデータを世界で初めて得たことである。この動的変化をビデオテープレコーダーで記録し、1/60秒の時間分解能でクラスターの構造変化を追跡し、このような極微サイズのクラスターへの水素噴射が、(a)表面ステップの活性化、(b)クラスター全体の自励振動、(c)クラスター全体の移動の活発化、の3つの現象を引き起こすことを見いだした。(3)また、第一原理分子軌道計算プログラムを用いてLaNi_5中の酸水素の安定位置を評価した。

在1999年的研究中，在原子分辨率下直接观察到钯簇中的氢存储过程。^<1）>被研究。^<1）>。近年来，我们成功地直接观察了吸收LANI_5微晶的过程，LANI_5微晶已被高度预期为氢存储材料。这种观察结果不仅允许在原子水平上揭示氢气时1-2NM大小的微晶的形成机理，而且还意味着，薄膜的结构变化，表面和与氢储存相关的整个晶体的结构变化可以一次捕获，从而为纳米材料储存的重要知识捕获一个框架，以使其具有重要的知识。为了总结结果，（1）我们已经完成了一个电子显微镜设备，该设备可以在引入氢的同时以高分辨率观察金属和金属间簇的结构变化。（2）这是我们从世界上第一次获得数据，即在原子水平和真实空间观测值下记录表面，内部和整个簇的变化，同时引入约10^<-5> torr的氢。 This dynamic change was recorded on a videotape recorder and tracked the structural changes of the clusters at a time resolution of 1/60 seconds, and found that hydrogen injection into such a small size cluster causes three phenomena: (a) activation of surface steps, (b) self-excited oscillations throughout the cluster, and (c) activation of the movement of the cluster at the entire cluster. （3）此外，使用第一原理分子轨道计算程序评估了LANI_5中氢酸的稳定位置。