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高橋 正光
電気化学および工業物理化学, 72(2), p.128 - 132, 2004/02
水溶液中の電極表面の構造をその場でかつ原子分解能で測定する手法として、X線回折法は優れた特徴を持つ。第一に、高い透過性により、試料まわりの雰囲気に影響されにくく、水溶液の存在に影響を受けにくい。第二に、逆格子ロッドに沿った、いわゆるCTR散乱を測定することにより、表面に対する敏感性を持つ。これらの特徴を生かして、Te/Au(111), Cd/Au(111)の電析膜の構造を解析し、電気めっきによるCdTe単結晶膜の品質向上につながる知見を得た。また、Au(111)基板と整合したPd単原子膜を電気めっきにより作製できることを示した。近年、X線による構造解析手法は、モデルに依存しない原子分解能イメージングを目指した進展が顕著であり、その例を簡単に紹介した。
河村 博行; 高橋 正光; 水木 純一郎
Journal of the Electrochemical Society, 149(11), p.C586 - C591, 2002/11
被引用回数：14 パーセンタイル：44.5(Electrochemistry)硫酸系電解液中でアンダーポテンシャル析出によりAu(111)基板上に形成されたCd層の面間構造をspecular X-ray reflectivity測定により調べた。1mM CdSO
+10mM H
SO、及び1mM CdSO+100mM HSO溶液中で1st UPD,2nd UPD電位にて形成されるCd UPD層に対して測定を行った。いずれの場合も、再配列構造に類似したAu(111)表面にCd原子層が位置し、さらにそのCd原子層の上に硫酸アニオン層が位置していることが明らかになった。従来の報告例とは異なり、Cd UPD層の被覆率はUPD電位には依らず、HSO濃度に依存している。Cd原子の被覆率は、HSO濃度が10mMから100mMに増加すると、0.5MLから0.6MLに増加している。また、硫酸アニオンの被覆率はCd原子の被覆率の約半分となっている。
近藤 敏啓*; 田村 和久*; 高橋 正光; 水木 純一郎; 魚崎 浩平*
Electrochimica Acta, 47(19), p.3075 - 3080, 2002/07
被引用回数：30 パーセンタイル：56.76(Electrochemistry)単結晶電極を研究するために、表面X線散乱用の新しい光電気化学セルを作製した。この光電気化学セルを用いることで、単結晶電極の特定の面の電気化学的性質がメニスカスモードで測定できるとともに、表面X線散乱実験も容易におこなうことができる。このセルの有効性を示すために、電析量の精密さが要求される試料: Au(111)及びAu(001)上のPd薄膜の電析を研究した。
河村 博行; 高橋 正光; 北條 伸彦*; 三宅 正男*; 邑瀬 邦明*; 田村 和久*; 魚崎 浩平*; 粟倉 泰弘*; 水木 純一郎; 松原 英一郎*
Journal of the Electrochemical Society, 149(2), p.C83 - C88, 2002/02
被引用回数：6 パーセンタイル：21.74(Electrochemistry)電解液中でアンダーポテンシャル析出(UPD)によりAu(111)基板上に形成されたTe層の構造をin-situ表面X線回折法で調べた。UPD電位を4
59時間にわたって保持した状態で試料に対して一連の測定を行った。その結果、Te UPD層は不安定であることが明らかになった。最表面層はUPDによるTe原子とAu(111)基板から拡散してきたAu原子で構成されていることがわかった。また、時間が経過すると、Te UPD層は従来報告されていた
R30
の周期性を持たないことがわかった。Te UPD層に対するストリッピングボルタンメトリーを行うと、時間とともにTeとAuとの相互作用が増加することが示され、最表面層がTeとAuの混合層であることを裏付けている。
高橋 正光; 水木 純一郎; 田村 和久*; 近藤 敏啓*; 魚崎 浩平*
真空, 44(3), P. 375, 2001/03
固体表面及び薄膜の研究は、従来、超高真空下で行われてきた。ところが近年、水溶液中でも原子像が得られる走査型トンネル顕微法の開発や、試料まわりの環境にもともと影響されにくいX線をプローブとする表面X線回折法の適用によって、十分に不純物を除去した水溶液中の固体表面、超高真空下と同等の、よく制御された状態にあることが明らかになってきた。水溶液中でイオンとして存在している原子を還元させて基板に析出させる、電気メッキの手法で作製される電析膜の成長過程についても、基本的には、分子線エピタキシー法に代表される真空蒸着の過程と同様の議論が可能になってきている。本研究では、Au(111)及びAu(001)基板上に電析したPdの構造を表面X線回折法を用いて調べ、面方位による成長過程の違いについて考察した。
高橋 正光; 林 由紀雄; 水木 純一郎; 田村 和久*; 近藤 敏啓*; 猶原 秀夫*; 魚崎 浩平*
Surface Science, 461(1-3), p.213 - 218, 2000/08
被引用回数：71 パーセンタイル：91.97(Chemistry, Physical)Au(111)上に塩化パラジウム酸溶液から電析したPd単原子層の構造を表面X線回折法で解析した。鏡面反射条件と非鏡面反射条件の両方で、逆格子ロッドに沿った強度分布を測定することにより、面内方向と表面垂直方向についての構造情報を得ることができた。その結果によれば、Au(111)電極表面では、Pdは基板原子の積層秩序を引き継いだ、平坦な原子層を形成する。このようなPd層が安定に存在する理由としては、溶液中のイオンとの相互作用や、電析中のAu表面の原子配列の影響が考えられる。Pd/Au(111)界面におけるPd-Au間の結合長は、それぞれのバルク中でのPdとAuの原子半径の和にたいへん近い。
Au(111)合金表面の耐酸化保護膜形成津田 泰孝*; 岡 耕平*; 牧野 隆正*; Lehmuskoski, J.*; 岡田 美智雄*; Di
o, W. A.*; 笠井 秀明*; 吉越 章隆; 寺岡 有殿
no journal, ,
金属腐食の初期段階は物質科学の中心的課題のひとつである。腐食過程を明らかにして耐腐食性の物質を開発することが産業応用のために求められている。本研究では、酸素とCuAu(111)の反応性について並進運動エネルギーが可変の超熱酸素分子線と放射光光電子分光を用いて明らかにした。実験は全てSPring-8のBL23SUの表面化学実験ステーションで行った。CuAu(111)表面をArイオンスパッタリングと加熱で清浄化して11のLEEDパターンを確認した。その表面に酸素分子線を照射して放射光光電子分光測定した。O1s光電子強度の分子線照射量依存性から酸素の吸着曲線を評価した。低被覆率では酸素分子の並進運動エネルギーが2.3eVの場合の方が0.6eVより反応性が低い。被覆率が大きくなるにつれて両者の反応性は逆転する。これは被覆率が大きくなるに従って酸素分子の解離性吸着反応の活性化障壁が大きくなることを意味している。一方、2.3eVではCuAu(111)面の反応性はCu(111)面より小さい。CuAu(111)面ではAuリッチな層が形成され、酸素原子のバルクへの拡散を阻害すると考えられる。
