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水素貯蔵材料の水素脱離反応機構解明と新規低脱離温度材料の創生

公募研究

研究領域超低速ミュオン顕微鏡が拓く物質・生命・素粒子科学のフロンティア
研究課題/領域番号 26108722
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関株式会社豊田中央研究所

研究代表者

梅垣 いづみ  株式会社豊田中央研究所, 分析部 量子ビーム解析研究室, 副研究員 (20638522)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
2015年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2014年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワード水素貯蔵材料 / ミュオン / イオン拡散 / 水素貯蔵 / エネルギー / 量子ビーム / 水素化マグネシウム / 水素
研究実績の概要

この研究は水素貯蔵材料の水素放出の前駆現象である固体中の水素拡散についての研究である。最終的な目的は、水素が系外に放出される際の表面での水素の挙動を超低速ミュオン顕微鏡を用いて調べ、水素放出温度低下の機構を解明し、新規材料創生につなげる。今年度の成果は以下である;
(1)今年度は、超低速ミュオンを用いた実験の基礎となる、バルク試料における水素拡散を、ミュオンスピン回転緩和(muSR)法で調べた。
(2)当該年度には間に合わなかったが、2016年4月には今年度準備してきた、muSR測定のその場測定を実施し、水素放出時前後の水素拡散を調べることに成功した。測定に用いられた試料容器には管が取り付けられており、放出された水素を集められる。今年度は実験を実施する施設の担当者と協力し、測定用の試料容器と測定系を構築した。
(3)水素拡散の理解を深めるために、これまでに報告例が多くなされているリチウム拡散から類推することを目指した。系外から挿入脱離する、グラファイトについて調べた。リチウムが挿入されたグラファイト層間化合物中のリチウムの拡散をmuSRによって観測することに成功した。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち謝辞記載あり 2件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 正ミュオンで捉える材料中のダイナミクスと負ミュオンによる元素分析2016

    • 著者名/発表者名
      梅垣いづみ
    • 雑誌名

      中間子科学会会報誌「めそん」

      巻: 41 ページ: 24-26

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 2014-2015年度公募研究者2015

    • 著者名/発表者名
      梅垣いづみ
    • 雑誌名

      文部科学省 科学研究費補助金「新学術領域研究」平成23年度-27年度超低速ミュオン顕微鏡が拓く物質・生命・素粒子科学のフロンティア Newsletter

      巻: 4 ページ: 32-33

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] In situ μ+SR measurements on the hydrogen desorption reaction of magnesium hydride2014

    • 著者名/発表者名
      I. Umegaki, H, Nozaki, M. Harada, Y. Higuchi, T. Noritake, M. Matsumoto, S-i. Towata, E. J. Ansaldo, J. H. Brewer, A. Koda, Y. Miyake, and J. Sugiyama
    • 雑誌名

      Journal of Physics Conference Series

      巻: 551 ページ: 012036-012041

    • DOI

      10.1088/1742-6596/551/1/012036

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] μSRによるグラファイト層間化合物中のリチウムイオン拡散測定2016

    • 著者名/発表者名
      梅垣いづみ, 野崎洋, 川内滋博, 佐和田博,M. Mansson, F.Coomer, M.Telling,杉山純
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      東北学院大学、宮城県仙台市
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ミュオンで捉える水素貯蔵材料中の水素ダイナミクスとin situ測定2016

    • 著者名/発表者名
      梅垣いづみ
    • 学会等名
      日本学術会議公開シンポジウム「物性物理学・一般物理学分野」
    • 発表場所
      日本学術会議, 東京都港区
    • 年月日
      2016-03-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Preparation for experiments on hydrogen storage materials with ultra slow muon microscope2016

    • 著者名/発表者名
      Izumi Umegaki, T. Fukano, H. Nozaki, M. Harada, Y. Highuchi, M. Matsumoto, T. Noritake, K. Miwa, A. Koda, Y. Miyake, E.J. Ansaldo, J. H. Brewer
    • 学会等名
      International USMM & CMSI workshop
    • 発表場所
      東京大学,東京都文京区
    • 年月日
      2016-01-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 水素貯蔵材料の水素脱離反応機構解明と新規定脱離温度材料の創生2014

    • 著者名/発表者名
      杉山純, 梅垣いづみ
    • 学会等名
      「超低速ミュオン顕微鏡が拓く物質・生命・素粒子科学のフロンティア」領域会議第3回
    • 発表場所
      仙台、東北大学
    • 年月日
      2014-09-23 – 2014-09-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Hydrogen Dynamics during a Desorption Reaction of Hydrogen Storage Materials2014

    • 著者名/発表者名
      I. Umegaki, H. Nozaki, M. Harada, Y. Higuchi, T. Noritake, M. Matsumoto, S-i. Towata, E. J. Ansaldo, J. H. Brewer, A. Koda, Y. Miyake, and J. Sugiyama
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on Science at J-PARC
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2014-07-12 – 2014-07-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] In-situ μ+SR experiment during hydrogen desorption reaction in MgH22014

    • 著者名/発表者名
      I. Umegaki, H. Nozaki, M. Harada, Y. Higuchi, T. Noritake, M. Matsumoto, S-i. Towata, E. J. Ansaldo, J. H. Brewer, A. Koda, Y. Miyake, and J. Sugiyama
    • 学会等名
      The 13th International Conference on Muon Spin Rotation, Relaxation and Resonance
    • 発表場所
      Grindelwald, Switzerland
    • 年月日
      2014-06-01 – 2014-06-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] 「超低速ミュオン顕微鏡が開く物質・生命・素粒子科学のフロンティア」ニュースレター4号2015

    • 著者名/発表者名
      梅垣いづみ
    • 総ページ数
      1
    • 出版者
      文部科学省科学研究費補助金「超低速ミュオン顕微鏡が開く物質・生命・素粒子科学のフロンティア」
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-28  

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