| 研究領域 | ハイドロジェノミクス：高次水素機能による革新的材料・デバイス・反応プロセスの創成 |
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| 研究課題/領域番号 |
18H05514
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
一杉 太郎 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (90372416)
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| 研究分担者 |
宇佐美 徳隆 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (20262107)
秋山 英二 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (70231834)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| キーワード | 水素 / 界面 |
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| 研究実績の概要 |
本研究計画では、水素が「界面局在」する機能を高度化し、他の水素機能（高密度凝集、高速移動、反応プロセス促進）との融合により、界面近傍の水素密度を自在に制御する界面制御技術を実現する。これにより高次水素機能を誘起して、界面を通じて水素を固体中にスムーズに出し入れする技術、あるいは、電子状態を制御して界面での水素移動を抑制する技術を開発する。そして、領域全体で連携して水素化物超伝導・超イオン伝導材料・高強度鋼創製などに取り組む。さらに、それらの機構解明を踏まえた材料設計指針を構築するとともに、合成した超機能材料を用いた革新的水素化物エレクトロニクスデバイスや新化学反応デバイスを創製することにより、新しい水素科学（ハイドロジェノミクス）の構築に貢献する。
本年度は全体研究計画における局在水素ヘテロ界面機能の高度化に取り組んだ。ヘテロ界面制御の土台となる薄膜作製技術の構築を目指し、Nb水素化物やY酸水素化物のエピタキシャル薄膜の成長に成功した。また、水素化物研究専用として高度にチューニングした薄膜作製装置の構築を開始した。はやく立ち上げ、共用装置とする予定である。さらに、高効率太陽電池や高強度鋼創製に向け、界面近傍の水素の結合状態を昇温脱離ガス分析法(TDS)により明らかにした。特に太陽電池への応用に有望な電気的特性を示す酸化チタン極薄膜を開発し、その特性と水素含有の関係について考察を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初計画通りに研究が進展している。また、2019年度に向け、研究員の選考も完了し、研究体制の構築も進んだ。
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| 今後の研究の推進方策 |
「界面」は他の研究項目にも共通する課題であるため、学問分野の枠を超えて有機的に連携した新たな視点の水素科学を構築する。本計画を推進するため、水素化物研究専用として高度にチューニングした薄膜作製装置を共用装置として新たに導入し、ハイドロジェノミクスの構築を加速する。
半導体技術や酸化物薄膜合成技術などの異分野の知見を水素化物研究に展開し、水素化物の電子機能を開拓し、高効率太陽電池や高強度鋼創製を行う。
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