2025年度

JFCC研究成果集

独創的研究で社会変革に対応 ~マテリアル新時代へ~

6研究成果 / 先進微構造解析

R-29

2025

SDGs7

走査トンネル顕微鏡によるTiO2表面構造の解析

SDGs7

アピールポイント

TiO2表面の局所構造をサブナノメートルスケールで解析
【技術シーズ:走査トンネル顕微鏡/表面構造観察】

背景・課題

・さらなる高効率な光触媒実現のために、表面の局所構造と光触媒活性の関係の理解が重要

・非周期的な表面構造の詳細は明確になっておらず、またその作製方法も現状よく分かっていない。​

・モデルサンプルを作製し、表面の局所構造の観察評価を行う。

解決手段

・水を用いた表面の部分酸化により、特定の局所構造を作製​

・表面を原子スケールで観察可能な走査トンネル顕微鏡(STM)を用いて表面の局所構造を評価​

成果・新規性

①TiO2表面に特異な架橋構造を作製し、サブナノスケール分解能で観察

②通常の架橋構造との比較により、面内での異なる構造の周期ずれを実証

通常のTiO2(110)-(1×2)表面と特異な架橋構造を作製したTiO2表面のSTM像
架橋構造の面内周期の比較
(左STM像における青線部
赤線部のラインプロファイル)

期待される市場・応用

・光触媒(高効率な表面構造の解明)

謝 辞:本研究は、JSPS科研費(21K141534、22K18945、24K01354、24K21716)の助成を受けて実施されたものである。

担当者:勝部大樹

共同研究者(大阪大学)Fengxuan Li、Zhuo Diao、山下隼人、阿部真之