2013 Fiscal Year Annual Research Report
全電子収量軟Ｘ線吸収分光法による定量分析の基盤技術開発
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23360291
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
村松 康司 兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50343918)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 量子ビーム / 解析•評価 / 複合材料 / ナノ材料 / 放射光 / 分析技術 / 炭素材料 |
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| Research Abstract |
放射光軟Ｘ線吸収分光法による炭素材料の定量分析技術の開発を目的として，非晶質炭素におけるsp2/sp3炭素定量と，ヘテロ元素が加わった炭素材料におけるヘテロ元素の定量分析技術開発を進めてきた。今年度は，（１）本技術を実材料に適用するとともに，（２）技術の高度化に向けて第一原理計算による軟Ｘ線吸収スペクトルの高精度シミュレーションを実施した。（１）については，姫路城大天守保存修理が進む姫路城のいぶし瓦の劣化評価に本技術を適用した。その結果，いぶし瓦表面の非晶質炭素膜（いぶし膜）は風雨日照にさらされることにより酸化反応が起こり，その酸化状態と炭素に対する酸素の相対原子比を決定できた。また，酸化に伴いsp2炭素がsp3炭素に変化して層構造が乱れることも定量的に評価できた。さらに全電子収量軟Ｘ線吸収分光法を液体有機材料やゴム材料の分析にも適用し，不飽和脂肪族化合物のsp2炭素とsp3炭素の識別ができることを実証した。（２）については，ヘテロ元素が取込まれた系として高濃度ホウ素注入ダイヤモンドに注目し，その軟Ｘ線スペクトルを第一原理計算で解析することにより，ホウ素クラスターがダイヤモンド欠陥に挿入されていることを明らかにした。また，黒鉛系炭素における内部炭素とエッッジ炭素を軟Ｘ線吸収スペクトルで識別できる可能性があることを，第一原理計算による縮合多環式芳香族化合物と炭素六角網面のスペクトルシミュレーションから予測した。軟Ｘ線吸収分光法と第一原理計算を組合わせた本技術を用いれば，sp2/sp3炭素の解析は勿論のこと，炭素材料の複雑な局所構造を高精度で解析できると期待される。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25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 |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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