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全反射高速陽電子回折(TRHEPD)法によるTiO$$_{2}$$(110)-(1$$times$$2)表面の構造解析

Structural analysis of rutile-TiO$$_{2}$$(110)-(1$$times$$2) surface studied by total reflection high-energy positron diffraction

望月 出海*; 有賀 寛子*; 深谷 有喜   ; 和田 健*; 兵頭 俊夫*; 設楽 哲夫*; 朝倉 清高*; 前川 雅樹; 河裾 厚男

Mochizuki, Izumi*; Ariga, Hiroko*; Fukaya, Yuki; Wada, Ken*; Hyodo, Toshio*; Shidara, Tetsuo*; Asakura, Kiyotaka*; Maekawa, Masaki; Kawasuso, Atsuo

ルチル型TiO$$_{2}$$(110)単結晶表面は、金属酸化物の触媒反応過程を調べる際の標準物質として扱われ、最も広く研究されている。また原子スケールで均一平坦な表面を容易に得られるため、触媒活性を持つナノ粒子の担体として用いられ、触媒反応を、表面科学的手法を駆使して原子・分子レベルから規定して解明する研究が進められている。一方で、その最安定面である(1$$times$$1)表面を超高真空下でアニールすると(1$$times$$2)周期構造が現れる。その表面原子配置については、走査型トンネル顕微鏡、低速電子線回折、表面X線回折実験、第一原理計算などから多数の構造モデルが提案されており、20年来の研究にも拘らず、未だ決着していない。そこで本研究は、最表面の構造解析に特化した全反射高速陽電子回折(TRHEPD)法を用いて、TiO$$_{2}$$(110)-(1$$times$$2)表面の構造決定を試みた。これまで提案されている構造モデル(Missing-Row(MR), Added-Row(AR), Ti$$_{2}$$O, Ti$$_{2}$$O$$_{3}$$)に対して計算したロッキング曲線と、実験から取得したロッキング曲線を比較した。MR, AR, Ti$$_{2}$$Oモデルは実験結果を再現できず、Ti$$_{2}$$O$$_{3}$$モデルのみ結果を上手く再現でき、R因子も最小値となった。構造解析の結果は、大西らが提唱したTi$$_{2}$$O$$_{3}$$モデルを支持する。

no abstracts in English

発表言語

 :

Japanese

掲載資料名

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巻

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号

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ページ数

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発行年月

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発表会議名

 :

平成25年度放射光表面科学研究部会・顕微ナノ材料科学研究会合同シンポジウム

開催年月

 :

2013/12

開催都市

 :

仙台

開催国

 :

日本

キーワード

 :

no keyword

特許データ

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PDF

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