2019 Fiscal Year Annual Research Report
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18H01709
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
犬丸 啓 広島大学, 工学研究科, 教授 (80270891)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片桐 清文 広島大学, 工学研究科, 教授 (30432248)
田中 将嗣 九州工業大学, 大学院工学研究院, 助教 (90597650)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 界面 / エピタキシー / 層状複水酸化物 / 光触媒 / 人工光合成 / 二酸化炭素 / CCS / 二酸化炭素吸着剤 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，無機物質をベースに，ナノレベルや原子・分子レベルの複合構造などに特定の結晶面や接合界面を作り込み，その界面・結晶面を主役として発現する機能の学理を探求する．複合的なナノ構造をもつ材料は，分子レベル→ナノレベル→それ以上のスケールへ構造を積み上げた階層構造をもつ．我々は，系を特徴づける階層同士が機能面で絡み合い発現する機能を「階層機能」と定義し焦点をあて，Ｈ２８年度まで基盤研究(B）で研究を展開した．階層機能では，異なる階層同士が，その接合界面を介して，分子やイオンのような化学種，機械的力，電子や電荷をやり取りし，機能面で協奏し機能を発揮する．本研究では，このコンセプトをさらに発展させ，より一般化した「無機ナノ複合構造の界面機能化学の開拓」を目指す．面を介してやり取りするものとして，今回，電子や正孔，イオンや分子，界面での機械的な力などを想定する.
本年度の主たる成果として，CrNエピタキシャル薄膜の反強磁性転移温度に与える基板の効果について，反強磁性転移温度を制御する因子として，基板界面の応力とは異なる制御因子について，第一原理計算と薄膜合成実験・解析の両面からアプローチし，その因子についていくつかの可能性に絞ることができた．新しいCO2吸着剤を目指した層状複水酸化物（LDH)の研究においては，CO2吸着脱離繰り返し挙動の動作機構について原子・分子レベルでの描像を得た．光触媒系においては，人工光合成系における金属間化合物助触媒の役割について，想定外の極めて興味深い結果を得ることができた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
無機複合構造における界面が主役となる機能化学の展開という観点において，
(1)エピタキシャル薄膜の磁性転移に与える基板の効果における新しい制御因子の候補をえた，
(2)層状複水酸化物ナノ粒子のCO2吸着繰り返し挙動の動作機構について，原子・分子レベルでの理解が深化した，
(3)半導体粒子光触媒系による水分解反応における金属間化合物の役割について想定外の興味ある結果が得られた，
の３点で予想以上の進展が見られた．
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度までの成果を基に，特に前述の３点の注目すべき結果について，多面的なアプローチにより確証を得ることで成果を結実させたい．
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Research Products
(11 results)
