| 研究領域 | ３Ｄ活性サイト科学 |
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| 研究課題/領域番号 |
26105002
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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 | 東北大学 (2015-2018)
東京大学 (2014) |
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研究代表者 |
福村 知昭 東北大学, 材料科学高等研究所, 教授 (90333880)
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| 研究分担者 |
内富 直隆 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (20313562)
白方 祥 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (10196610)
成塚 重弥 名城大学, 理工学部, 教授 (80282680)
Lippmaa Mikk (LIPPMAA Mikk) 東京大学, 物性研究所, 教授 (10334343)
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| 研究協力者 |
廣瀬 靖
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| 研究期間 (年度) |
2014-07-10 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
118,040千円 (直接経費: 90,800千円、間接経費: 27,240千円)
2018年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円)
2017年度: 19,370千円 (直接経費: 14,900千円、間接経費: 4,470千円)
2016年度: 27,560千円 (直接経費: 21,200千円、間接経費: 6,360千円)
2015年度: 31,590千円 (直接経費: 24,300千円、間接経費: 7,290千円)
2014年度: 27,950千円 (直接経費: 21,500千円、間接経費: 6,450千円)
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| キーワード | 結晶工学 / 半導体 / スピントロニクス / 酸化物エレクトロニクス / エピタキシャル成長 / 薄膜 / 電子・光機能 / グラフェン / 超伝導体 / 結晶成長 / エピタキシャル / MBE / 先端機能デバイス / スピンエレクトロニクス |
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| 研究成果の概要 |
活性サイト観測のための無機機能性材料を作製し、様々な化合物半導体や酸化物半導体中のドーパント・欠陥周辺の3次元構造とそれぞれの物性との関係を明らかにした。特に室温強磁性半導体CoドープTiO2のCo周辺のサブオキサイド構造の初めての観測や、可視光応答光触媒RhドープSrTiO3におけるRh周囲の局所構造のRh価数依存性や触媒特性との関係の解明は大きな成果である。また、各メンバーの多様な専門分野を活用した豊富な試料群においても、3次元原子構造や界面・表面構造を調べることで活性サイトの役割を明らかにすることができ、活性サイト材料の機能向上や、新しい活性サイトをもつ材料の開発につなげることができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
酸化物や化合物半導体等の無機材料の単結晶および薄膜試料は、ホログラフィー測定に非常に適していた。その結果、X線回折等の一般的な手法での同定が困難なドーパント周辺の構造が、教科書的な単なるサイト置換でなく、母体の結晶構造と異なる局所構造が形成される場合さえあることがわかった。また、そのような局所構造が、強磁性や触媒活性といったマクロな機能と関わっている。これらの知見によって、たとえば新強磁性半導体や可視光応答光触媒材料の物質設計や機能評価へと研究が展開した。新たな活性サイトをもつ新材料も見つかっており、材料のマクロな機能に及ぼすミクロな構造の重要性が本研究で明らかになったといえる。
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