• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

ナノポーラス金属中の高密度ナノ双晶の導入過程の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K14839
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 材料加工・組織制御工学
研究機関東北大学

研究代表者

西本 一恵  東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (10586168)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2017年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードナノ双晶 / 触媒材料 / ポーラス金属 / 透過型電子顕微鏡 / 双晶 / 格子欠陥 / ナノ材料 / 電子顕微鏡
研究実績の概要

Al-Cu金属間化合物を酸やアルカリ溶液に浸漬させAlを溶出させるリーチング処理により、数10nm以下の間隔で双晶欠陥が存在する組織をもつナノポーラス銅を作製した。
またリーチング条件を調整することで、さらに双晶境界の間隔が数nm間隔の高密度なナノ双晶欠陥を有するナノポーラス銅を作製し、それらは酸化やCO酸化に対し高い触媒能を示した。
XRDやTEMによってナノポーラス金属組織の詳細な評価を行い、ポーラスCu中の結晶ドメインは隣のドメインと90度の特異な方位関係をもった組織であることがわかった。特にCu内の双晶境界が111面に沿って存在し、その数nm間隔の高密度な双晶欠陥がポーラス組織の表面まで存在することで、その表面は211面で形成された数nmの凹凸で形成されている特異な組織であることがわかった。またDFT計算により、数nmの凸凹の表面組織は酸素などを吸着しやすいサイトである結果が得られた。
また母合金のAl2Cu金属間化合物の単結晶を一部リーチング処理して得たリーチング界面のTEM観察では、Al2Cuの正方晶の方位関係に起因してリーチング後のポーラス組織の結晶ドメインの方位関係が形成され、さらにナノ双晶欠陥が特異な角度関係で導入されている様子を観察した。
これらの知見は、金属触媒の触媒能を向上させるのに双晶欠陥などの欠陥組織が重要なファクターであることを示す結果であり、またを今後ナノ双晶などの特異な結晶欠陥組織の形成を制御する上で非常に重要な知見になりうる結果である。

報告書

(1件)
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Slovak Academy of Sciences(スロバキア)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Fast Oxidation of Porous Cu Induced by Nano-Twinning2018

    • 著者名/発表者名
      Kazue Nishimoto, Marian Krajci, Takayuki Sakurai, Hirone Iwamoto, Mitsuko Onoda, Chikashi Nishimura, Jeng-Ting Tsai, Sea-Fue Wang, Satoshi Kameoka, and An-Pang Tsai
    • 雑誌名

      Inorg. Chem

      巻: 57(5) 号: 5 ページ: 2908-2916

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.7b03225

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Isothermal Section of Ga–Ru–Cu Ternary Phase Diagram at 1073 K: Formation of New Ternary Phase, Ga<sub>4</sub>Ru<sub>3</sub>Cu, and Its Structural Relation with the GaRu β-Phase2018

    • 著者名/発表者名
      T. Hiroto, K. Honda, K. Nishimoto, K. Kitahara, and K. Kimura
    • 雑誌名

      MATERIALS TRANSACTIONS

      巻: 59 号: 4 ページ: 575-579

    • DOI

      10.2320/matertrans.MBW201706

    • NAID

      130006549618

    • ISSN
      1345-9678, 1347-5320
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A new superlattice structure in the Al2.75Ir and Al2.63Rh 1/0 approximants2017

    • 著者名/発表者名
      K. Nishimoto, N. Yamaguchi, R. Tamura
    • 雑誌名

      J. Phys.: Conf. Ser.

      巻: 809(1) ページ: 012010-012010

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Al-Cu-Ru 系1/1 近似結晶(α相)の構造についての再考2018

    • 著者名/発表者名
      李 天禹, 藤田 伸尚, 西本 一恵, 蔡 安邦
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 準結晶の近似結晶の構造相転移に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      西本一恵
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Gaをベースとした新規準結晶の探索と新規3元化合物の結晶構造2018

    • 著者名/発表者名
      本田和也, 廣戸孝信, 西本一恵, 北原功一, 木村薫
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Al-Cu-Ru系1/1近似結晶の単結晶作製と構造評価2017

    • 著者名/発表者名
      李天禹, 藤田伸尚, 西本一恵, 蔡安邦
    • 学会等名
      日本金属学会2017年秋期講演大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-10-20  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi