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ダイヤモンドを用いた革新的アンモニア合成法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K18980
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 材料工学およびその関連分野
研究機関金沢大学

研究代表者

徳田 規夫  金沢大学, ナノマテリアル研究所, 教授 (80462860)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードダイヤモンド薄膜 / 表面・界面物性 / ダイヤモンド / 触媒・化学プロセス / 半導体物性 / 構造・機能材料
研究成果の概要

本研究は、負の電子親和力を持つダイヤモンドから放出された電子を用いたエネルギーキャリア(アンモニア:他の水素キャリアと比較して体積水素密度及びエネルギー密度が極めて高く、室温で液化可能)の革新的合成技術の創出を目的とした。本研究では、その基盤技術となる、高品質な窒素ドープダイヤモンド膜の成長技術を開発し、可視光照射による高効率な電子励起を実証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果は、太陽光や再生可能エネルギーに基づく電力を用いて、窒素と水からアンモニアを合成するCO2 フリーのエネルギーキャリア製造システムの基盤的要素技術に位置づけられる。ダイヤモンドはその他にもパワーデバイスや量子デバイス/センサ応用も期待されており、次世代ダイヤモンドエレクトロニクス及びその産業の創出、そして省エネ・低炭素社会及びSociety 5.0の実現への貢献が期待される。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Homoepitaxial Diamond Growth by Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition2019

    • 著者名/発表者名
      Tokuda Norio
    • 雑誌名

      Novel Aspects of Diamond

      巻: 121 ページ: 1-29

    • DOI

      10.1007/978-3-030-12469-4_1

    • ISBN
      9783030124687, 9783030124694
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of atomically flat hydroxyl-terminated diamond (1?1?1) surfaces via water vapor annealing2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Ryo、Miyata Daisuke、Makino Toshiharu、Yamasaki Satoshi、Matsumoto Tsubasa、Inokuma Takao、Tokuda Norio
    • 雑誌名

      Applied Surface Science

      巻: 458 ページ: 222-225

    • DOI

      10.1016/j.apsusc.2018.07.094

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ダイヤモンドエレクトロニクスの基礎と技術動向2019

    • 著者名/発表者名
      徳田規夫
    • 学会等名
      サイエンス&テクノロジーセミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ダイヤモンド半導体の技術動向と可能性2019

    • 著者名/発表者名
      徳田規夫
    • 学会等名
      技術情報協会セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ダイヤモンドエレクトロニクスの 将来像と結晶材料開発2018

    • 著者名/発表者名
      徳田規夫
    • 学会等名
      日本学術振興会 結晶成長の科学と技術 第161委員会第108回研究会「2025年結晶産業の未来~新規材料素材編~」(
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Photoconduction in nitrogen-doped diamond films2018

    • 著者名/発表者名
      Yuhei Kamei,Shinji Ikeda,Tsubasa Matsumoto,Takao Inokuma, Norio Tokuda
    • 学会等名
      ACSIN-14 & ICSPM26
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 窒素ドープダイヤモンド膜における光伝導2018

    • 著者名/発表者名
      亀井 悠平,池田 眞二,松本 翼,猪熊 孝夫,徳田 規夫
    • 学会等名
      第4回有機・無機エレクトロニクスシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 100 kA/cm2 Schottky-pn diodes on freestanding diamond (100) substrate2018

    • 著者名/発表者名
      T. Matsumoto, R. Yoshida, T. Yamamoto, T. Teraji, O. Ariyada, H. Kato, S. Yamasaki, T. Inokuma, N. Tokuda
    • 学会等名
      Hasselt Diamond Workshop 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2021-02-19  

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