| 研究領域 | 機能コアの材料科学 |
|---|
| 研究課題/領域番号 |
19H05789
|
|---|
| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 審査区分 |
理工系
|
|---|
| 研究機関 | 大阪大学 |
|---|
研究代表者 |
阿部 真之 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 教授 (00362666)
|
|---|
| 研究分担者 |
Custance Oscar 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 先端材料解析研究拠点, 上席研究員 (00444555)
勝部 大樹 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 研究員 (00831083)
稲見 栄一 高知工科大学, システム工学群, 准教授 (40420418)
山下 隼人 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (10595440)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
101,660千円 (直接経費: 78,200千円、間接経費: 23,460千円)
2023年度: 16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
2022年度: 19,500千円 (直接経費: 15,000千円、間接経費: 4,500千円)
2021年度: 20,930千円 (直接経費: 16,100千円、間接経費: 4,830千円)
2020年度: 18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
2019年度: 26,780千円 (直接経費: 20,600千円、間接経費: 6,180千円)
|
|---|
| キーワード | 非接触原子間力顕微鏡 / 走査型トンネル顕微鏡 / 高速原子間力顕微鏡 / パルスレーザー堆積法 / 光触媒 / 金属酸化物 / TiO2 / SnO2 / 走査型プローブ顕微鏡 / ダイナミクス観察 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
最先端のSPM技術を駆使し、欠陥の状態が制御されている機能コア清浄表面が、外場と相互作用した場合にどのように働くのかを、原子からサブミクロンレベルで系統的に明らかにする。具体的には、（１）欠陥や構造を制御した機能コア清浄表面の実現を行う。次に、（２）原子分解能による機能コア清浄表面の原子レベル解析を原子分解能NC-AFMおよびSTMを用いて行う。さらに、（３）外場印加型高速AFMによる機能コアダイナミクス観察を、上記で測定した機能コア清浄表面が、反応場においてどのような機能を示すのかを、ビデオレートで動作する高速AFMを用いて測定する。
|
| 研究成果の概要 |
機能コア表面原子レベル解析に関して、SnO2やCeO2などの試料作製方法を確立し、原子レベルでの解析を可能にした。ルチル型TiO2(110)表面の酸素欠陥と(1x2)表面構造を詳細に解析し、ライン欠陥が負に帯電しており、水が吸着しないことを明らかにした。また、酸素が抜けたライン欠陥の構造を実験と計算で確認した。SnO2表面の作製方法を確立し、原子分解能観察に成功。TiO2表面の光触媒反応をリアルタイムで観察し、金担持TiO2の脂質二重膜分解速度を実証した。SPMの自動化技術を開発し、単原子レベルの計測を長時間行うことが可能になった。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、これまで作製が困難であったSnO2やCeO2などの試料作製方法を確立し、原子レベルでの解析を可能にした。これにより、光触媒や抗菌性材料の性能向上が期待され、環境浄化や医療分野での応用が進む。特に、TiO2表面の光触媒反応のリアルタイム観察や、抗菌性TiO2コーティング技術の開発により、持続可能な社会の実現に貢献する。また、SPM技術の自動化により、正確かつ効率的なデータ取得が可能となり、基礎研究の発展に寄与する。
|
