低速水素イオン照射装置の高輝度化によるグラフェンの水素イオン透過機構の解明

• 研究課題/領域番号: 23K04548
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分28030:ナノ材料科学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
• 研究代表者: 寺澤 知潮 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 先端基礎研究センター, 研究職 (90772210)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2025年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2024年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2023年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
• キーワード: グラフェン / 水素イオン / 同位体効果

研究開始時の研究の概要

グラフェンは炭素原子の六員環からなる単原子厚さの物質である。水素イオンがグラフェンを透過すること、その際に重水素イオンが軽水素イオンよりも透過しにくい同位体効果があることが知られている。本研究ではそのメカニズムを解明するため、グラフェンに水素イオンを照射する装置の効率を高め、水素イオン透過をより精密に評価する。本研究により水素イオンがグラフェンのどのような構造をどのようなメカニズムで透過するかが解明されれば、より高効率で水素イオン同位体を分離する膜の開発等に繋がることが期待される。