2019 Fiscal Year Annual Research Report
原子スケール酸化物表面制御を基盤とした革新的環境・エネルギー材料創製
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18H03876
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
一杉 太郎 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (90372416)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福村 知昭 東北大学, 材料科学高等研究所, 教授 (90333880)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 表面 / 界面 / 酸化物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多種類の金属元素を含む複合酸化物の表面と界面は、電池反応や触媒反応が起きる舞台として極めて重要である。しかし、複合酸化物について 、原子レベル空間分解能で表面電子状態を明らかにする研究は難しい。そこで代表者らは、これまで金属酸化物薄膜作製技術と走査トンネル顕微鏡(STM )技術を組み合わせ、金属酸化物薄膜表面における原子構造や特異な電子状態を明らかにした。そして、本研究では、その表面/界面の知見を実際の環境・エネルギー材料開発に展開する。具体的には、応用物理的視点(固体物理や半導体物理)を電気化学研究に導入し、異分野融合を意識しつつ、物質開拓、および物性研究を行った。
今年度、TiO2とLi3PO4が形成する界面におけるイオンの移動、LiTi2O4の透明性と電気伝導性の関係、金属と固体電解質の界面状態、固体電解質と電池活物質界面の研究を進めた。エピタキシャル薄膜作製技術を活用し、大気曝露せずに制御された界面を作製し、物性測定を進めた。そして、8報の論文にまとめた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
計画通り、複数種類の酸化物表面・界面について、多くの成果が得られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
ルチル型TiO2とLi3PO4が形成する界面に着目し、その電子物性とLiイオン伝導特性を明らかにする。特に界面に数nmの厚みのAl2O3を挿入し、イオン伝導への影響を調べる。これは、全固体電池の動作において、極めて重要な課題である。さらに、燃料電池材料((La,Ca)MnO3)に着目し、表面原子配列解明、電子状態の評価を進めた結果を論文にまとめる。また、金属的伝導性を有するSrVO3表面におけるナノ構造について、原子レベルで詳細に調べる予定である。
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[Presentation] H-イオン導電体La2LiHO3のエピタキシャル薄膜成長2020
Author(s)
笹原 悠輝, 廣瀬 隆, 松井 直喜, 柿木園 拓矢, 鈴木 耕太, 平山 雅章, 中山 亮, 西尾 和記, 清水 亮太, 菅野 了次, 小林 玄器, 一杉 太郎
Organizer
第67回応用物理学会春季学術講演会
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