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・Nano Interface Group, Nano Interface Unit, Nano-Green Field, MANA
・Nanostructured Electrocatalyst Group, Batteries and Fuel Cells Field, GREEN
・Nanointerface Laser Spectroscopy Group, Nano-interface Characterization Field, GREEN
・Interfacial Energy Conversion Materials Chemistry Laboratory, Graduate School of Chemical Sciences and Engineering, Hokkaido University

研究設備 Insturuments

表面構造を見る Probing Surface structure

走査型プローブ顕微鏡
Scanning Probe Microscopes
SPMs 走査型トンネル顕微鏡(STM)および原子間力顕微鏡(AFM)
電気化学条件下で表面原子像をとらえる
表面X線回折
Surface X-Ray Scattering
SXS SOR光を利用したX線回折。Spring8 やPhotonFactory にて行う。

分光測定 Spectroscopic measurement

フェムト秒ポンプ-プローブレーザー分光システム
Femtoseconed Pump-Probe Laser Spectroscopy System
可視光により励起された試料の可視光/赤外光吸収の過渡的変化を追跡。電子移動/構造変化のダイナミクスをリアルタイム(フェムト秒オーダー)で追跡可能。
非線形分光システム - 赤外-可視和周波発生、光第二高調波発生
Nonlinear Spectroscopy Systems - Infrared-Visible Sum Frequency Generation and Second Harmonic Generation Spectroscopies
SFG, SHG 固液界面の電子状態や分子の振動状態を選択的に追跡可能。
フーリエ変換赤外分光装置
Fourier Transform Infrared Spectrometer
FT-IR 固液界面分子の振動スペクトルを得る。ATR-FTIR法、SNIFTIRS法などを用いてサブモノレイヤーの分子の吸収変化を追跡可能。
X線吸収微細構造
X-Ray Absorption Fine Structure
XAFS X線を用いた吸収分光法。PhotonFactory にて行う。 
分光エリプソメーター
Spectroscopic Ellipsometer
SE 薄膜の特性 (膜厚・光学定数)を評価する。
ラマン分光システム
Raman Spectrscopy System
He-Neレーザー、倒立顕微鏡、分光器、CCD検出器を組み合わせたシステム。
金属基板に金属ナノ粒子を吸着させるギャップモード法により、従来のラマン散乱法では不可能だった単原子レベルで平滑な表面(単結晶)および、白金族(Pt, Pd etc.)金属表面のラマンスペクトルを得ることができる。
光源にパルスレーザーを使用し非線形ラマン散乱(ハイパーラマン散乱)の測定も可能。

重量変化の測定 Detecting mass change

水晶振動子マイクロバランス
Quartz Crystal Microbalance
QCM 電極に吸着した物質の重量変化をngレベルで測定可能。

電気化学測定 Electrochemical measurement

電気化学測定機器一式 ファンクションジェネレーター+ポテンショスタット+XYレコーダーが基本。
光電流測定 基本セット+光源(Xeランプ)+モノクロメーター。
 回転電極    基本セット+回転電極装置

試料の作製など Sample Preparation

真空蒸着装置 大面積または大量の高配向な金属基板が必要な場合に活躍。
金属単結晶の作製 金属線をガスバーナーで溶融し単結晶ビーズを作製 -> ファセットヘ照射したHe-Neレーザーの反射スポットを頼りにファセットを特定の方向に向け -> 樹脂で固定 -> 余分な樹脂を切断、表面研磨 -> 樹脂を除去し電気炉でアニールをへて完成する。
金属単結晶電極のアニール   Auの場合水素バーナーを使用。
Ptなど清浄な環境を必要とする場合は不活性ガス雰囲気下で誘導加熱を行う。
超純水装置 Milli-Q システム 電気化学測定にとってきれいな水は最も重要。

Address

NanoGREEN Building E-113,
National Institute for Materials Science,
Namiki 1-1, Tsukuba, Ibaraki, 305-0044, Japan