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【発表概要】
东京大学大学院工学系研究科附属総合研究机构　柴田直哉 助教（独立行政法人科学技術振興機構(以下、JST)さきがけ研究員）?幾原雄一 教授（財団法人ファインセラミックスセンターナノ構造研究所、東北大学原子分子材料科学高等研究機構（WPI-AIMR））らの研究グループは、京都大学大学院工学研究科　松永克志 准教授と共同で、酸化物結晶に吸着した金ナノ粒子の原子構造観察に成功し、金ナノ粒子が酸化物からの強い束縛を受けて通常の金とは異なる原子構造を形成することを明らかにしました。本結果は、金ナノ粒子がバルク状態とは正反対の高い触媒活性を示す起源を解明する上で有力な手掛かりになると考えられます。
本研究の成果は2009年4月3日発行の米国物理科学専門誌「Physical Review Letters」オンライン版で公開されました。なお、4月10日発行の印刷版の同誌にも掲載されます。

【発表内容】
金は古くから宝饰品、货币などの用途に用いられ、贵重な金属として重宝されてきました。これは金が极めて反応性に乏しい物质であり、腐食されにくいことに由来します。一方、金のサイズをナノスケールにまで小さくし、酸化チタンなどの酸化物の表面に担持させると、通常の金とは正反対の高い触媒活性を示すことが知られています。もともと反応性に乏しい金が何故ナノサイズになるとその性质を180度変化させるのかを理解するためには、金と酸化物とのナノ界面でどのような现象が起こっているのかを明らかにすることが重要であると考えられています。
今回、东京大学の柴田直哉助教、几原雄一教授らのグループは京都大学の松永克志准教授と共同で、金ナノ粒子が酸化チタンと界面を形成する过程で强い束缚を受け、原子构造を変化させる様子を観察することに成功しました。最先端の原子直视型电子顕微镜を用いることにより、金のサイズが3苍尘以下になると金の原子构造は酸化チタンの原子构造に合致するように原子の配置、结合距离、角度などを大きく変化させることがわかりました。また理论シミュレーションの结果、この构造は通常の金とは异なる电子构造を形成することが予测されました。これらの结果は、ナノサイズの金が、我々が良く知る金とは全く异なる性质を示すことを示唆しており、金ナノ粒子の高い触媒活性の起源を解明し、応用する上で有力な手掛かりになると考えられます。
本研究の一部は、闯厂罢构戦略的创造研究推进事业个人型研究さきがけ「界面の构造と制御」（研究総括：东京大学大学院新领域创成科学研究科　川合眞纪教授）及び文部科学省特定领域研究「机能元素のナノ材料科学」（领域代表者：东京大学大学院工学系研究科附属総合研究机构　几原雄一教授）の支援により行われました。

【発表雑誌】
Physical Review Letters、4月3日号 (オンライン版)
Physical Review Letters、4月10日号（印刷版）

【问い合わせ先】
柴田　直哉（シバタ　ナオヤ）助教
几原　雄一（イクハラ　ユウイチ）教授
东京大学大学院工学系研究科附属総合研究机构　

【用语解説】
金ナノ粒子
金を小さくし、直径をナノサイズにした粒子。これを酸化チタンなどの特定の担持材に载せると高い触媒机能を示す。金ナノ粒子の高い触媒活性は、首都大学东京の春田正毅教授らによって発见された。これらの発见から、金はナノサイズになると通常の块の状态とは异なる性质を示すと考えられている。

触媒
化学反応に际し、それ自身は反応の前后で変化しないが、化学反応の反応速度を変化させる物质。

酸化チタン（罢颈翱2）
光触媒、触媒担体、センサー、电子部品、颜料等さまざまな用途に用いられる机能材料。近年、环境材料としても注目されている。

原子直视型透过电子顕微镜
加速した电子を试料に透过させることにより、试料の原子构造を直接観察する顕微镜。1オングストローム以下程度まで细く収束させた电子线を试料上で走査し、试料により透过散乱された电子线の强度で、试料中の原子位置を直接観察する走査透过型电子顕微镜などがある。