Dynamics of spin, proton and charge at solid surfaces

• Project/Area Number: 24H00040
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Broad Section D
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 福谷 克之 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (10228900)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡田 美智雄 大阪大学, 放射線科学基盤機構, 教授 (30281116) ; Dino Wilson 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (60379146)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥205,010,000 (Direct Cost: ¥157,700,000、Indirect Cost: ¥47,310,000); Fiscal Year 2025: ¥55,900,000 (Direct Cost: ¥43,000,000、Indirect Cost: ¥12,900,000); Fiscal Year 2024: ¥64,350,000 (Direct Cost: ¥49,500,000、Indirect Cost: ¥14,850,000)
• Keywords: 水素 / 表面スピン構造 / スピン緩和 / 吸着・反応

Outline of Research at the Start

水素をエネルギー源として利用するためには、水素を生成、貯蔵、エネルギーへ変換することが必要であり、そのとき固体表面での水素のダイナミクスが重要な鍵を握る。水素は軽元素であるうえにスピンの自由度を持つため、そのダイナミクスにおいてトンネル効果や量子回転などの量子性を示す。本研究では、水素の持つ自由度であるスピン、プロトン、電荷の観点から水素の表面ダイナミクスの理解を深めるとともに、磁性や外部磁場を利用した表面反応制御の可能性を探索する。