2018 年度研究成果報告書

光蓄発電ナノ粒子の機構解明と設計指針の探求

研究課題

PDF

研究課題/領域番号	16H04279
研究種目	基盤研究(B)
配分区分	補助金
応募区分	一般
研究分野	熱工学
研究機関	広島大学
研究代表者	井上修平広島大学, 工学研究科, 准教授 (60379899)
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード	フォトクロミズム / 界面 / 拡散
研究成果の概要	スズマグネシウムの酸化物からなるナノ粒子薄膜が光による黒化現象に誘起され蓄電機能を発現するという報告があった。これまでその原理は全く不明であったがこれまでの研究から材料のイオン化ポテンシャルが重要な点であることが予想されたため、本研究では環境下で仕事関数やイオン化ポテンシャルの測定が可能な光電子収量分光装置を開発し、これまでの研究結果から導かれたモデルの検証を行った。光電子収量分光装置の開発は成功し金、アルミ、ITOに関して既往の文献値と比較したところ妥当な結果が得られた。対象とする材料に関しては黒化現象を発現することができる条件を完全に明らかにし、またなぜ黒化するのかを明らかにした。
自由記述の分野	マイクロナノ熱工学
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究で対象としている材料は、蓄電の原理はもちろん重要な関連があるフォトクロミズムの発現に関しても全く不明であった。これまでのモデルは薄膜単体での現象であるととらえられていたが、これが全くの間違いで実は電極として準備されている透明電極（ITO）との界面で起こる現象であることを明らかにした。さらにこれら２層の薄膜でフォトクロミズムを発現できる組み合わせをモデルをもとに試したところフォトクロミズム発現の有無がモデル通りであった。このことからもモデルの解明はできたと言ってよい。このような現象は全く新規の現象で学術的にも非常に興味深い。モデルが解明され、実用化に向けた研究も今後進むと予想される。