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超高感度局在場可視化技術創出による触媒機能発現機構解明と高機能触媒の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15H02195
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 エネルギー関連化学
研究機関筑波大学

研究代表者

藤田 淳一  筑波大学, 数理物質系, 教授 (10361320)

研究分担者 竹口 雅樹  国立研究開発法人物質・材料研究機構, その他部局等, その他研究員 (30354327)
小川 真一  国立研究開発法人産業技術総合研究所, ナノエレクトロニクス研究部門, 研究員 (00590085)
村上 勝久  国立研究開発法人産業技術総合研究所, ナノエレクトロニクス研究部門, 研究員 (20403123)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
42,900千円 (直接経費: 33,000千円、間接経費: 9,900千円)
2017年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2016年度: 12,220千円 (直接経費: 9,400千円、間接経費: 2,820千円)
2015年度: 23,660千円 (直接経費: 18,200千円、間接経費: 5,460千円)
キーワード低加速電子線 / Rutherford散乱 / 偏向 / 局在場 / 可視化 / 触媒 / 電化局在 / 走査透過電子顕微鏡 / 局在電荷 / ラザフォード散乱 / CNT / 触媒反応機構 / 電子線 / 触媒反応 / グラフェン / 電子顕微鏡 / 電荷
研究成果の概要

本研究では、1keV領域での低加速走査型電子顕微鏡をベースとした作動増幅型の超高感度の電子線偏向角度検出機構を開発し、10μRadの電子線偏向角と0.1V/μmの局在電場を検出しうる超高感度局在場検出技術を創出した。グラフェン担持体や触媒微粒子体上の局在電荷の発現や移動をリアルタイムに可視化計測して、担持体の結晶構造、触媒構造やサイズに依存した触媒機能発現機構の解明に向けて研究を展開した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2013 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 5件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] National Taiwan University/Department of physics(Taiwan)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] High-sensitivity visualization of localized electric fields using low-energy electron beam deflection2018

    • 著者名/発表者名
      Samuel Jeong, Yoshikazu Ito, Gary Edwards, Jun-ichi Fujita
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 印刷中 号: 6 ページ: 065201-065201

    • DOI

      10.7567/jjap.57.065201

    • NAID

      210000149125

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cooperation between holey graphene and NiMo alloy for hydrogen evolution in an acidic electrolyte2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Ito, Tatsuhiko Ohto, Daisuke Hojo, Mitsuru Wakisaka, Yuki Nagata, Linghan Chen, Kailong Hu, Masahiko Izumi, Jun-ichi Fujita, and Tadafumi Adschiri
    • 雑誌名

      ACS Catal.

      巻: in press 号: 4 ページ: 3579-3586

    • DOI

      10.1021/acscatal.7b04091

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Bottom-up Synthesis of Porous NiMo Alloy for Hydrogen Evolution Reaction2018

    • 著者名/発表者名
      Hu Kailong、Jeong Samuel、Wakisaka Mitsuru、Fujita Jun-ichi、Ito Yoshikazu
    • 雑誌名

      Metals

      巻: 8 号: 2 ページ: 83-83

    • DOI

      10.3390/met8020083

    • NAID

      120007133858

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 低加速電子線SEM/STEMを用いた局在場可視化技術2017

    • 著者名/発表者名
      FUJITA Jun-ichi
    • 雑誌名

      Journal of the Vacuum Society of Japan

      巻: 60 号: 10 ページ: 397-405

    • DOI

      10.3131/jvsj2.60.397

    • NAID

      130006900187

    • ISSN
      1882-2398, 1882-4749
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Near room temperature chemical vapor deposition of graphene with diluted methane and molten gallium catalyst2017

    • 著者名/発表者名
      Fujita Jun-ichi、Hiyama Takaki、Hirukawa Ayaka、Kondo Takahiro、Nakamura Junji、Ito Shin-ichi、Araki Ryosuke、Ito Yoshikazu、Takeguchi Masaki、Pai Woei Wu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1038/s41598-017-12380-w

    • NAID

      120007134786

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Graphitic cage transformation by electron-beam-induced catalysis with alkali-halide nanocrystals2016

    • 著者名/発表者名
      J. Fujita, M. Tachi, N. Ito1, K. Murakami, and M. Takeguchi
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 55 号: 5 ページ: 055102-055102

    • DOI

      10.7567/jjap.55.055102

    • NAID

      210000146467

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] High-resolution identification of chemical states in individual metal clusters in an insulating amorphous polymer2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Kubo, A. Mizoguchi, and J. Fujita
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 88 号: 10 ページ: 5225-5233

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.6b00305

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Graphitic cage transformation under electron beam-induced catalysis with alkali-halide nanocrystals2016

    • 著者名/発表者名
      J. Fujita, M. Tachi, N. Ito, K. Murakami, M. Takeguchi
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 55 ページ: 055102-055102

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Direct synthesis of large area graphene on insulating substrate by gallium vaporassisted chemical vapor deposition2015

    • 著者名/発表者名
      K. Murakami, S. Tanaka, A. Hirukawa, T. Hiyama, T. Kuwajima, E. Kano, M. Takeguchi, and J. Fujita
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: 106 号: 8 ページ: 093112-093112

    • DOI

      10.1063/1.4942885

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Interactions between C and Cu Atoms in Single-layer Graphene: Direct Observation and Modelling2015

    • 著者名/発表者名
      Emi Kano, Ayako Hashimoto, Tomoaki Kaneko, Nobuo Tajima, Takahisa Ohno and Masaki Takeguchi
    • 雑誌名

      Nanoscale

      巻: 8 号: 1 ページ: 529-535

    • DOI

      10.1039/c5nr05913e

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low-temperature growth of graphene using interfacial catalysis of molten gallium and diluted methane chemical vapor deposition2015

    • 著者名/発表者名
      T. Hiyama, K. Murakami, T. Kuwajima, M. Takeguchi, and J. Fujita
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Express

      巻: 8 号: 9 ページ: 095102-095102

    • DOI

      10.7567/apex.8.095102

    • NAID

      210000137654

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Growth of bridging carbon nanofibers in cracks formed by heat-treating iron oxide thin sheets in acetylene gas2013

    • 著者名/発表者名
      T. Hikata, S. Okubo, Y. Higashi, T. Matsuba, R. Utsunomiya, S. Tsurekawa, K. Murakami, J. Fujita
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 3 号: 4 ページ: 042127-042127

    • DOI

      10.1063/1.4802966

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] オフセットHAADF-STEMによる局在電場可視化2018

    • 著者名/発表者名
      菊池優、鄭サムエル、伊藤良一、藤田淳一
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 低加速電子線偏向を用いた局在電界の可視化2018

    • 著者名/発表者名
      鄭サムエル、菊池優、伊藤良一、藤田淳一
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 低加速電子線偏向を用いた高感度局在電界可視化2017

    • 著者名/発表者名
      鄭サムエル,Gary Edwards, 藤田淳一
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、神奈川県、横浜市
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Near Room Temperature Graphene-Edge Growth with Diluted Methane Cvd and Molten Gallium Catalys2017

    • 著者名/発表者名
      J. Fujita, T. Hiyama, A. Hirukawa, T. Kondo, J. Nakamura, S. Ito, M. Takeguchi, Woei Wu Pai
    • 学会等名
      PSROC2017
    • 発表場所
      TamKang Univ., TamKang,Taiwan
    • 年月日
      2017-01-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] High sensitive visualization of localized electric field using low energy electron beam deflection2017

    • 著者名/発表者名
      Samuel Jeong, Gary Edwards, Jun-ichi Fujita
    • 学会等名
      International Conference on Electron, Ion, and Photon Beam Technology and Nanofabrication (EIPBN2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 液体ガリウム触媒を用いた低温におけるグラフェンエッジ成長2016

    • 著者名/発表者名
      蛭川彩夏,荒木稜佑,藤田淳一
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ、新潟県、新潟市
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Graphitic cage transformation through electron beam-induced catalysis with alkali-halide nanocrystals2015

    • 著者名/発表者名
      J. Fujita, M. Tachi, K. Murakami, and M. Takeguchi
    • 学会等名
      RPGR2015
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
    • 年月日
      2015-10-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Low-temperature two-step graphene growth using interfacial CVD with molten gallium2015

    • 著者名/発表者名
      A. Hirukawa, T. Kuwajima, T. Hiyama, S. Enomoto, N. Ozawa, K. Murakami, and J. Fujita
    • 学会等名
      RPGR2015
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
    • 年月日
      2015-10-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CVD synthesis of high-quality graphene using liquid gallium catalyst at low temperature2015

    • 著者名/発表者名
      T. Kuwajima, T. Hiyama, K. Murakami, M. Takeguchi, and J. Fujita
    • 学会等名
      NT15
    • 発表場所
      Nagoya, Aichi, Japan
    • 年月日
      2015-06-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] 低加速電子線 SEM/STEMを用いた局在場可視化技術2017

    • 著者名/発表者名
      藤田淳一
    • 出版者
      日本真空学会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 藤田研 ホームページ

    • URL

      http://www.bk.tsukuba.ac.jp/~nanofab/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 藤田・伊藤研 研究内容

    • URL

      http://www.bk.tsukuba.ac.jp/~nanofab/Research_index.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-08-25  

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