透過型電子顕微鏡による水－氷相転移過程のナノ領域その場観察

• 研究課題/領域番号: 24K21738
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分30:応用物理工学およびその関連分野
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 木村 勇気 北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (50449542)
• 研究期間 (年度): 2024-06-28 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円); 2026年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2025年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2024年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 透過電子顕微鏡 / 核生成 / その場観察 / 結晶成長

研究開始時の研究の概要

透過電子顕微鏡（TEM）は、ナノスケール領域で試料を観察できる強力なツールである。本課題では、精密に温度を制御できる冷却試料ホルダーを用いたTEM観察で、水の液－液分離や、過冷却水からの核生成過程、氷ナノ粒子の融点降下や水－氷の界面構造などの解明に挑戦する。この観察手法の確立により、物理、化学、地球科学、天文学といった基礎研究に加え、工業利用や、環境、食品など、様々な分野に大きな波及効果が期待でき、これまでの研究手法や学術体系を大きく変革、転換できると期待される。本課題の後には低温ナノ物質科学としての一分野が芽吹いていることを最終目標に据える。