• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2004 年度 実績報告書

回折および分光手法による酸化物表面での局在量子構造解析

研究課題

研究課題/領域番号 12130201
研究機関東北大学

研究代表者

松原 英一郎  東北大学, 金属材料研究所, 教授 (90173864)

研究分担者 村松 淳司  東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (40210059)
佐藤 修彰  東北大学, 多元物質科学研究所, 助教授 (70154078)
中嶋 一雄  東北大学, 金属材料研究所, 教授 (80311554)
桜井 雅樹  東北大学, 金属材料研究所, 助手 (80235225)
林 好一  東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (20283632)
キーワード構造解析 / チタン酸化物 / 光触媒材料 / 蛍光X線ホログラフィー / 放射光 / 薄膜 / 局所構造評価
研究概要

放射光やX線による局所構造評価技術を利用し、理論計算グループ(A01班)および分析電子顕微鏡評価グループ(A02班)など他班と連携し、環境とエネルギーをキーワードに、局在量子構造制御による物質創製を目指して、(1)チタン酸化物系光触媒物質の高効率化、(2)高効率太陽電池用SiGe多結晶の創製の2つの課題に取り組んだ。また、新しい局所構造評価技術として、(3)蛍光X線ホログラフィー法の高精度化についても研究を展開し,以下のような主要研究成果を挙げた。
1.成膜した非晶質チタン酸化物薄膜を結晶化することによって、高い光触媒活性を示す準安定なアナターゼ相を優先的に成長できることを、アモルファス相からアナターゼ相とルチル相が形成する際のそれぞれのエネルギー変化を見積もることで予測した。これに基づいて実際にレーザーアブレーション法によって非晶質チタン酸化物薄膜を成膜し、基材の材質には無関係にアナターゼ単相の成膜ができることを示した。
2.チタン酸化物薄膜やペロブスカイト型チタン複合酸化物粉末を部分硫化することによって、可視光側に広い吸収を示すようになり、高効率な光触媒能が実現できることを計算から予測し、これらの物質の製造にも成功した。
3.少量のGeの組成分布を導入して、吸収係数の増加と吸収可能波長域の拡大を実現し、屈折率分布による光散乱により光路長の増加を実現することで光電流の増加による多結晶Si太陽電池の変換効率を改善できることを予測し、実用キャスト成長法を用いて製造したSiGeバルク多結晶を用いて、効率改善を実証した。
4.新しい解析アルゴリズムを開発し、新構造解析技術である蛍光X線ホログラフィーの定量化の問題の解決に目処をつけることができた。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2005 2004

すべて 雑誌論文 (12件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Effects of vicinal steps on the island growth and orientation of epitaxially grown perylene-3.4.9.10-tetracarboxylic dianhydride (PTCDA) thin film crystals on a hydrogen-terminated Si(111) substrate2005

    • 著者名/発表者名
      Sazaki G et al.
    • 雑誌名

      J.Crystal Growth 273

      ページ: 594-602

  • [雑誌論文] On the origin of improved conversion efficiency of solar cells based on SiGe with compositional distribution2005

    • 著者名/発表者名
      N.Usami et al.
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. 44

      ページ: 857-860

  • [雑誌論文] Growth and properties of SiGe multicrystals with microscopic compositional distribution and their applications for high efficiency solar cells2005

    • 著者名/発表者名
      K.Nakajima et al.
    • 雑誌名

      J.Crystal Growth (印刷中)

  • [雑誌論文] Structural Properties of Directionally Grown Polycrystalline SiGe for Solar Cells2005

    • 著者名/発表者名
      K.Fujiwara et al.
    • 雑誌名

      J.Crystal Growth (印刷中)

  • [雑誌論文] X-ray absorption fine-structure study on the fine structure of lutetium segregated at grain boundaries in fine-grained polycrystalline alumina2004

    • 著者名/発表者名
      Yoshida H et al.
    • 雑誌名

      Philosophical Magazine 84(9)

      ページ: 865-876

  • [雑誌論文] Development and application of laboratory X-ray fluorescence holography equipment2004

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Y et al.
    • 雑誌名

      Powder Diffraction 19(1)

      ページ: 77-80

  • [雑誌論文] X-ray Fluorescence Holography Study on Si1 -xGex Single Crystal2004

    • 著者名/発表者名
      Hayashi K et al.
    • 雑誌名

      Materials Transactions 45(7)

      ページ: 1994-1997

  • [雑誌論文] Epitaxial relation and island growth of perylene-3.4.9.10-tetracarboxylic dianhydride (PTCDA) thin film crystals on a hydrogen-terminated Si(111) substrate2004

    • 著者名/発表者名
      Sazaki G et al.
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth 264(1-4)

      ページ: 196-201

  • [雑誌論文] Electronic States of Sulfur Doped TiO_2 by First Principles Calculations2004

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto T et al.
    • 雑誌名

      Materials Transactions 45(7)

      ページ: 1987-1990

  • [雑誌論文] Intermediate-range order in glassy GexSe1-x around the stiffness transition composition2004

    • 著者名/発表者名
      Wang Y et al.
    • 雑誌名

      Journal of Non-Crystalline Solids 337(1)

      ページ: 54-61

  • [雑誌論文] 最先端X線技術:蛍光X線ホログラフィー法によるエピタキシャル薄膜の構造評価2004

    • 著者名/発表者名
      高橋幸生ら
    • 雑誌名

      金属 74(4)

      ページ: 411-417

  • [雑誌論文] Intermediate-range order in glassy GexSe1-x around the stiffness transition composition2004

    • 著者名/発表者名
      Wang Y et al.
    • 雑誌名

      Journal of Non-Crystalline Solids 377(1)

      ページ: 54-61

  • [図書] X線回折による構造解析-非晶質系,EXAFSによる局所構造解析-非晶質物質のEXAFSおよびX線回折による構造解析の比較,蛍光X線ホログラフィー放射光科学入門(渡辺誠,佐藤繁編)2004

    • 著者名/発表者名
      松原英一郎
    • 総ページ数
      15
    • 出版者
      東北大学出版会
  • [産業財産権] 太陽電池およびその製造2005

    • 発明者名
      宇佐美 徳隆, 中嶋 一雄, 藤原 航三
    • 権利者名
      東北大学
    • 産業財産権番号
      特願2005-44025
    • 出願年月日
      2005-02-21

URL: 

公開日: 2006-07-12   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi