| 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 |
18H05518
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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 |
福谷 克之 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (10228900)
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| 研究分担者 |
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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| 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 |
163,670千円 (直接経費: 125,900千円、間接経費: 37,770千円)
2022年度: 24,310千円 (直接経費: 18,700千円、間接経費: 5,610千円)
2021年度: 26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円)
2020年度: 25,610千円 (直接経費: 19,700千円、間接経費: 5,910千円)
2019年度: 33,280千円 (直接経費: 25,600千円、間接経費: 7,680千円)
2018年度: 54,470千円 (直接経費: 41,900千円、間接経費: 12,570千円)
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| キーワード | 核反応法 / 中性子散乱 / コヒーレントブラッグ回折イメージング / 水素吸蔵 / 拡散 / 歪 / 水素 / コヒーレントX線 / ハイドロジェノミクス / 高次水素機能 / 量子ビーム計測 / 金属水素化物 / 金属酸化物 / 核反応計測 / 中性子・X線回折 |
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| 研究成果の概要 |
水素の先端計測法開発を行い，水素化物の構造，拡散，反応の解析を行った．共鳴核反応法をチャネリングと組み合わせ，薄膜中の水素の格子位置計測を可能にした．またその場測定を実現し，薄膜中の水素拡散とそれに伴う金属絶縁体転移の観測に成功した．中性子散乱のオペランド化および弾性・非弾性同時計測法の開発を行い，水素吸蔵材料の劣化メカニズムを解明した．ブラッグコヒーレントX線回折イメージング法の開発を行い，単一ナノ粒子の水素吸放出に伴う形状変化，構造変化，それに伴う歪分布の観測に成功した．これらの手法開発により，水素の性質を使いこなすための指導原理となる水素科学“ハイドロジェノミクス”の構築に貢献した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
水素は種々の材料において高密度に凝集したり高速に移動したりする．これにより，水素化物では超伝導やイオン伝導など他の元素では実現できない機能発現が期待される．これら水素新機能は，カーボンニュートラルのための新たなエネルギーデバイス創成や，環境問題解決のための新たな反応プロセス創出に貢献する．また水素は宇宙空間や生体の主要な構成元素であり，宇宙化学や生体反応解明にも貢献できる．本研究で開発された先端水素計測法は，水素材料機能発現の原理を解き明かし，さらに高機能を有する革新的材料創製の指導原理を導くことが期待される．
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