塑性変形を与えたPdAu合金膜の水素吸蔵反応機構究明とデバイス応用に関する研究

• 研究課題/領域番号: 24K08262
• 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29030:応用物理一般関連
• 研究機関: 日本工業大学
• 研究代表者: 加藤 史仁 日本工業大学, 基幹工学部, 教授 (70780170)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2026年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円); 2025年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2024年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 水晶振動子センサー / 水素ガスセンサー / 水素吸蔵材料 / パラジウム合金

研究開始時の研究の概要

化石燃料に代わるクリーンエネルギの一つとして、水素が注目されている。今後、急成長が見込まれる水素社会において、関連設備の保全管理には、100ppbオーダの極低濃度の水素を検出する技術が必要となる。パラジウム(Pd)は、水素吸蔵材料であり、申請者が考案した面内塑性変形スパッタ法によるPd膜は、一般的なPd膜と比べて、水素検出感度と応答速度が飛躍的に向上した。本研究では、PdAu合金に着目し、面内塑性変形PdAu合金膜の水素吸蔵機構の解明を通じて、高い水素検出感度と高速応答性能を有するPdAu合金膜の成膜手法を確立する。また、高感度・高速応答水素センサを開発し、持続可能な社会の実現に貢献する。