| 研究領域 | ハイドロジェノミクス：高次水素機能による革新的材料・デバイス・反応プロセスの創成 |
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| 研究課題/領域番号 |
18H05516
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
森 初果 東京大学, 物性研究所, 教授 (00334342)
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| 研究分担者 |
小林 玄器 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 主任研究員 (30609847)
樋口 芳樹 兵庫県立大学, 理学研究科, 特任教授 (90183574)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
151,580千円 (直接経費: 116,600千円、間接経費: 34,980千円)
2022年度: 25,870千円 (直接経費: 19,900千円、間接経費: 5,970千円)
2021年度: 26,260千円 (直接経費: 20,200千円、間接経費: 6,060千円)
2020年度: 28,470千円 (直接経費: 21,900千円、間接経費: 6,570千円)
2019年度: 31,590千円 (直接経費: 24,300千円、間接経費: 7,290千円)
2018年度: 39,390千円 (直接経費: 30,300千円、間接経費: 9,090千円)
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| キーワード | 水素 / ハイドロジェノミクス / 高次水素機能 / 水素と電子のカップリング / 外場応用スイッチ / ヒドリド伝導 / ヒドロゲナーゼ / 水素ー電子統一相図 / 外場応答スイッチング / 水素ー電子カップリング機能 / 新発想デバイス / 電場応答スイッチング / 水素ー電子統一図 |
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| 研究成果の概要 |
「水素と電子がカップリングする機能」を高め、新発想デバイス設計の確立、および学理の構築を目指した。その結果、有機系材料では、新たなプロトン互変異性を概念とする無水超プロトン伝導体を発見し、分子二層膜におけるプロトンスイッチングデバイスの開発に成功した。無機系材料では、層状ペロブスカイト型酸水素化物において超ヒドリド伝導体を発見し、ヒドリド電気化学デバイスの開発を推進した。生体系デバイスの開発に向けては、ヒドロゲナーゼの水素合成分解、H－D交換、オルト―パラ水素変換反応を同時測定する装置を開発した。さらに、観測された現象を水素―電子カップリングの観点から、物質系を越えて統一的な学理を構築した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
変幻自在な水素を対象とした水素科学であるハイドロジェノミクスは、水素の性質を“使いこなす”ために必要な指導原理そのものであり、実社会の快適性・安全性向上から次々世代のエネルギー変革に至るまで全世界が恩恵に与ることから、水素と電子のカップリングデバイスの設計等、社会的意義・波及効果は大きい。さらに、従来は各学問分野で 水素そのものの捉え方である水素観が大きく異なっており、主に個別の水素機能を追求する研究に留まってきたが、ハイドロジェノミクスの構築により学問分野の枠を超えて統一的な水素観を共有でき、特に、水素―電子カップリングの視点で班内外の学理を構築したことは学術的に意義がある。
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