| 研究課題/領域番号 |
18K04761
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分26040:構造材料および機能材料関連
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| 研究機関 | 公益財団法人電磁材料研究所 |
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研究代表者 |
阿部 世嗣 公益財団法人電磁材料研究所, その他部局等, 研究員(移行) (20202666)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 鉄酸化物 / 薄膜 / スパッタリング / 耐酸化性 / 大気中熱処理 / ヘテロ構造 / 光触媒 / 鉄酸化物薄膜 / 特定元素添加 / 可視光応答型光触媒 / 特異構造 / Ge添加 |
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| 研究成果の概要 |
可視光応答型光触媒として，α-Fe2O3は有望な候補材料の一つである．従来，α-Fe2O3の荷電担体は容易に再結合するため光触媒機能に課題があった．本研究課題では、Geを添加したFe3O4薄膜を大気中で熱処理すると，100nm以上の凹凸構造を有するα-Fe2O3層とGeを含むFe3O4層から構成される特異構造が自己形成され、電気的整流性を発現することを見出した．すなわち、特異構造は、ヘテロ界面においてpn接合を形成することが示唆された。また、有機ガスと当該材料を専用容器に封じて白色LED光を照射すると、当該ガスが単調に減少し、可視光応答型の光触媒機能を発現することを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
光触媒として普及しているTiO2は紫外光応答型の材料であるため，現在、可視光応答型の光触媒材料が盛んに研究されている．α-Fe2O3は候補材料の一つであるが，荷電担体の移動度が比較的低く光触媒機能に課題があった．本研究課題において提案した手法は、申請者の研究過程において独自に見出され，鉄酸化物から構成される特異構造を比較的簡単に作製することが可能である。したがって，当該材料を可視光応答型光触媒に応用できる可能性があり，また，ありふれた元素である「鉄」を利用することから、サステナブル社会の実現に寄与すると考えられる.
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