2022 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | HYDROGENOMICS: Creation of Innovative Materials, Devices, and Reaction Processes using Higher-Order Hydrogen Functions |
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| Project/Area Number |
18H05518
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
福谷 克之 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (10228900)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
町田 晃彦 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所 放射光科学研究センター, 上席研究員 (70354983)
大友 季哉 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 教授 (90270397)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| Keywords | 水素 / 核反応法 / 中性子散乱 / コヒーレントX線 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本計画研究では，様々な材料中の水素を精密に計測するための核反応法(NRA)，中性子回折(ND)，X線回折(XRD)の高度化を図るとともに，材料の水素化過程や機能発現その場解析可能なオペランド計測技術の開発を目指している．これらの計測法を駆使し，新学術領域の他の計画研究と連携することで，新規水素化物や水素化過程の解析を行う．さらにシミュレーション技術と連携して水素データ同化技術を確立することで，ハイドロジェノミクスの基盤を築き，高次水素機能を誘起する学理構築を目指している．
本年度は，c-NRAを用いて同位体が混合したチタン水素化物について，γ線のエネルギー分析を併用することでHとDの弁別測定を行い，両者の構造解析を行った．また，希土類ペロブスカイト型Ni酸化物についてオペランドNRAを利用して水素誘起金属絶縁体転移の臨界濃度の解析を行った．バナジウム系固溶体合金は，低バナジウム濃度の合金は耐久性が低く，可逆的な水素吸蔵・放出量が100サイクル後に約20%減少する．平均的な構造に加えて，リバースモンテカルロ法による局所構造の解析を行い，サイクル劣化のメカニズムを考察した．ブラッグコヒーレントX線回折イメージング（BCDI）法について，オペランド測定の環境整備を行い，一つのPdナノ粒子について，水素吸放出に伴う形状・歪分布の変化を観測した．一方X線全散乱測定から原子二体分布関数（PDF）を導出し、これらを元に詳細な解析を行った．
また，A01と連携してTi系金属酸化物への水素イオン照射による電子状態変調効果，高温高圧合成した新規水素化物の放射光X線回折測定，A02と連携して太陽電池ヘテロ膜解析，酸水素化物薄膜解析，を進めた．
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(42 results)
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[Journal Article] Hydride-ion-conducting K2NiF4-type Ba?Li oxyhydride solid electrolyte2022
Author(s)
Fumitaka Takeiri, Akihiro Watanabe, Kei Okamoto, Dominic Bresser, Sandrine Lyonnard, Bernhard Frick, Asad Ali, Yumiko Imai, Masako Nishikawa, Masao Yonemura, Takashi Saito, Kazutaka Ikeda, Toshiya Otomo, Takashi Kamiyama, Ryoji Kanno and Genki Kobayashi
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Journal Title
Nature Materials
Volume: 21
Pages: 325-330
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Repeatable Photoinduced Insulator-to-Metal Transition in Yttrium Oxyhydride Epitaxial Thin Films2022
Author(s)
Komatsu Yuya,Shimizu Ryota,Sato Ryuhei,Wilde Markus,Nishio Kazunori,Katase Takayoshi,Matsumura Daiju,Saitoh Hiroyuki,Miyauchi Masahiro,Adelman Jonah R.McFadden Ryan M. L,Fujimoto Derek,Ticknor John O,Stachura Monika,McKenzie Iain,Morris Gerald D.,MacFarlane W. Andrew,Sugiyama Jun,Fukutani Katsuyuki,Tsuneyuki Shinji
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Journal Title
Chemistry of Materials
Volume: 34
Pages: 3616～3623
DOI
Peer Reviewed
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