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高速高分解能ERDAによるサブサーフェス水素ダイナミクスの研究

研究課題

研究課題/領域番号 25286020
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 ナノ材料工学
研究機関筑波大学

研究代表者

関場 大一郎  筑波大学, 数理物質系, 講師 (20396807)

研究分担者 木村 健二  京都大学, 工学研究科, 教授 (50127073)
高橋 浩之  東京大学, 工学系研究科, 教授 (70216753)
尾関 和秀  茨城大学, 工学部, 准教授 (20366404)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
19,760千円 (直接経費: 15,200千円、間接経費: 4,560千円)
2015年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2014年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
2013年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
キーワードイオンビーム分析 / 水素 / 反跳原子検出法 / 高分解能反跳原子検出法 / Pd(110)表面 / イオンビーム / 位置敏感半導体検出器 / イオン検出器 / 表面科学 / 量子ビーム
研究成果の概要

パラジウム表面での水素の吸収・放出ダイナミクスを研究するため、表面科学に適用できる高分解能ERDAの開発を行った。具体的には筑波大学の1 MVタンデトロンに高分解能ERDA装置を新規に開発したうえ、水素に対する高感度化を試みた。イオン‐2次電子コインシデンス測定装置を開発し、さらに2次電子を放出するストッパフォイルにAlコーティングを施すことにより、検出効率を79%に保ったまま検出器(MCP)の暗電流によるノイズを2%にまで低減することに成功した。また、Si検出器を用いた位置敏感検出器を開発し、暗電流と迷い粒子の両方の影響を除去し、水素の検出限界は3×10(20乗)/cm(3乗)に達した。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Composition-induced structural, electrical, and magnetic phase transitions in AX-type mixed-valence cobalt oxynitride epitaxial thin films2015

    • 著者名/発表者名
      J. Takahashi, Y. Hirose, D. Oka, S. Nakao, C. Yang, T. Fukumura, I. Harayama, D. Sekiba, T. Hasegawa
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 107 号: 23 ページ: 2319061-5

    • DOI

      10.1063/1.4937431

    • NAID

      120007130028

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Multi-Phonon Excitations in Fe 2p RIXS on Mg2FeH62015

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Kurita, Daiichiro Sekiba, Isao Harayama, Kenta Chito, Yoshihisa Harada, Hisao Kiuchi, Masaharu Oshima, Shigeyuki Takagi, Motoaki Matsuo, Ryutaro Sato, Katsutoshi Aoki, and Shin-ichi Orimo
    • 雑誌名

      Journal of The Physical Society of Japan

      巻: 84

    • NAID

      210000133491

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of the source gas ratio on the hydrogen and deuterium content of a-C:H and a-C:D films: Plasma-enhanced CVD with CH4/H2, CH4/D2, CD4/H2 and CD4/D22013

    • 著者名/発表者名
      K. Ozeki, D. Sekiba, T. Suzuki, K. Kanda, M. Niibe, K.K. Hirakuri, T. Masuzawa
    • 雑誌名

      Applied Surface Science

      巻: 265 ページ: 750-757

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Antithrombogeniciry of Amorphous deuterated carbon film prepared by RF-plasma CVD2013

    • 著者名/発表者名
      K. Ozeki, D. Sekiba, K.K. Hrakuri, T. Masuzawa
    • 雑誌名

      Nano Biomedinine

      巻: 5 ページ: 11-17

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Improvement of limit of detection in high resolution ERDA using SSD-PSD2015

    • 著者名/発表者名
      I. Harayama, T. Tamura, Y. Watahiki, D. Sekiba
    • 学会等名
      第16回「イオンビームによる表面・界面解析」特別研究会
    • 発表場所
      奈良女子大学(奈良県奈良市)
    • 年月日
      2015-12-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Pd(110)サブサーフェスの水素観察に向けた高分解能ERDA装置の開発2015

    • 著者名/発表者名
      前田智美、関場大一郎
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Detection limit of hydrogen in high resolution ERD2015

    • 著者名/発表者名
      I. Harayama, K. Chito, S. Maeda, T. Tamura, E. Noguchi, K. Kurita, Y. Watahiki, D. Sekiba
    • 学会等名
      22nd International Conference on Ion Beam Analysis
    • 発表場所
      Opatija, Croatia
    • 年月日
      2015-06-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A compact high-resolution elastic recoil detection system for lithium depth profiling2014

    • 著者名/発表者名
      M. Nikko, K. Nakajima, K. Kimura
    • 学会等名
      26th International Conference on Atomic Collisions in Solids
    • 発表場所
      Debrecen, Hungary
    • 年月日
      2014-07-13 – 2014-07-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ΔE-E telescope ERDA on AlN films with 40 MeV 35Cl7+ beam: Development of gas ionization chamber placed on ICF1522013

    • 著者名/発表者名
      I.Harayama, K.Nagashima, Y.Hirose, H.Oikawa, R.Akiyama, S.Kuroda, H. Matsuzaki, D.Sekiba
    • 学会等名
      21st International Conference on Ion Beam Analysis
    • 発表場所
      Seattle (USA)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Ultra high resolution Resonance Inelastic soft X-ray Scattering for Mg2FeH62013

    • 著者名/発表者名
      K. Kurita, D. Sekiba, I. Harayama, K. Chito, Y. Harada, H. Kiuchi, C. Sakai, M. Oshima, K. Sodeyama, Y. Tateyama, R. Sato, M. Matsuo, S. Orimo
    • 学会等名
      8th International Conference on Inelastic X-ray Scattering
    • 発表場所
      SLAC National Accelerator Laboratory Menlo Park, California, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 水素量子アトミクス研究室(関場研究室)

    • URL

      http://www.tac.tsukuba.ac.jp/~sekiba/index.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 水素・量子アトミクス研究室

    • URL

      http://www.tac.tsukuba.ac.jp/~sekiba/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [産業財産権] 分析装置及び分析システム2015

    • 発明者名
      関場大一郎、原山勲
    • 権利者名
      関場大一郎、原山勲
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2015-06-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2019-07-29  

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