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結晶学的自己組織化による高耐久Pd薄膜型水素センサの創製

研究課題

研究課題/領域番号 25870772
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 金属物性・材料
薄膜・表面界面物性
研究機関東京工業大学 (2015)
東京理科大学 (2013-2014)

研究代表者

春本 高志  東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (80632611)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2013年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード水素 / パラジウム / 窒化アルミニウム / エピタキシャル成長 / 極薄膜 / 界面物性 / 配向性 / 格子ひずみ / ひずみ / 菱面体 / 薄膜 / ナノ材料
研究成果の概要

C軸配向性窒化アルミニウム(AlN)下地層の上に、パラジウム(Pd)をローカルエピタキシャル成長させることにより高配向Pd(111)極薄膜を作製し、その水素センサ特性について調査した。その結果、高配向Pd(111)極薄膜は、水素化・脱水素化に伴う劣化が少なく、室温で可逆的に動作する水素センサとして利用可能と判明した。また、その場X線回折法により水素化・脱水素化過程を調査したところ、Pd格子は、AlN下地層とのローカルエピタキシャル関係を基にして、膜面垂直方向に優先的な伸縮を起こしていた。この伸縮の異方性が、Pd格子の劣化を抑制し、良好な水素センサ特性を誘起しているものと考えられる。

報告書

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

    (9件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Disc-shaped nanocrystal model for simulating the diffraction peak profile from a one-dimensional superlattice and its application to Pt/AlN superlattice films2016

    • 著者名/発表者名
      Takashi Harumoto, Takumi Sannomiya, Shinji Muraishi, Ji Shi and Yoshio Nakamura
    • 雑誌名

      Journal of Applied Crystallography

      巻: 49 号: 3 ページ: 909-917

    • DOI

      10.1107/s1600576716005483

    • 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] Rhombohedral distortion analysis of ultra-thin Pt(111) films deposited under Ar-N2 atmosphere2014

    • 著者名/発表者名
      Takashi Harumoto, Takumi Sannomiya, Shinji Muraishi, Ji Shi and Yoshio Nakamura
    • 雑誌名

      Journal of Applied Crystallography

      巻: 47 号: 5 ページ: 1490-1501

    • DOI

      10.1107/s1600576714014484

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Pd/AlN多層薄膜の水素化 in-situ XRD観察2016

    • 著者名/発表者名
      大西悠介, 石黒孝, 春本高志
    • 学会等名
      日本金属学会2016年春期講演大会
    • 発表場所
      東京理科大学葛飾キャンパス(東京都)
    • 年月日
      2016-03-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] X線回折によるPd/AlN多層膜の水素応答特性評価2015

    • 著者名/発表者名
      大西悠介, 石黒孝, 春本高志
    • 学会等名
      日本金属学会2015年秋期講演大会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス(福岡県)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] AlN下地膜を用いた室温動作Pd極薄膜型水素センサー2014

    • 著者名/発表者名
      大西悠介,春本高志,石黒孝
    • 学会等名
      日本金属学会2014年秋期講演大会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2014-09-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属下地層によるAlN薄膜の極性制御-収差補正STEMによる観察-2013

    • 著者名/発表者名
      春本高志、三宮工、村石信二、史蹟、中村吉男、石黒孝
    • 学会等名
      日本金属学会2013年秋期講演大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] プリミティブ格子によるfcc(111)高配向薄膜の構造評価法2013

    • 著者名/発表者名
      中村吉男、春本高志、三宮工、村石信二、史蹟、石黒孝
    • 学会等名
      日本金属学会2013年秋期講演大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Stacking of polarity controlled AlN films using continuously inserted thin metal layers2013

    • 著者名/発表者名
      Takashi Harumoto, Takumi Sannomiya, Shinji Muraishi, Ji Shi, Yoshio Nakamura, and Takashi Ishiguro
    • 学会等名
      International Union of Materials Research Societies-12th International Conference on Advanced Materials (IUMRS-ICAM2013)
    • 発表場所
      Qingdao International Convention Center (中国)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属・窒化アルミニウム界面と配向性窒化アルミニウム薄膜

    • 著者名/発表者名
      春本高志
    • 学会等名
      日本金属学会関東支部第10回ヤングメタラジスト研究交流会
    • 発表場所
      JFEスチール(株)京浜地区(神奈川県)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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