| 研究課題/領域番号 |
18KK0161
|
|---|
| 研究機関 | 神戸大学 |
|---|
研究代表者 |
大西 洋 神戸大学, 理学研究科, 教授 (20213803)
|
|---|
| 研究分担者 |
一國 伸之 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (40261937)
丸山 伸伍 東北大学, 工学研究科, 准教授 (80732362)
橘田 晃宜 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (90586546)
長嶋 宏樹 埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (60814027)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2018-10-09 – 2023-03-31
|
| キーワード | 金属酸化物 / 半導体 / ドーピング / 電子励起状態 / 電子－正孔再結合 / 人工光合成 / 水素燃料 / オペランド計測 |
|---|
| 研究実績の概要 |
金属酸化物半導体にドーピングした金属イオンは結晶の完全性を損なう不純物であるにもかかわらず、電子-正孔再結合を抑制して光触媒反応の量子効率を向上させるのはどうしてか? この問いに答える多国間協働チームを組織し、金属酸化物半導体の光励起・電子-正孔再結合・励起キャリア輸送・表面化学反応をつかさどる新しいサイエンスを発見することが本研究の目的である。当初計画では2021年度に終了する4年間の研究であったがCOVID-19のため1年延長した最終年次が2022年度である。
(1)界面選択的な振動分光による吸着種の化学分析:東北大学において酸化マグネシウム結晶ウェハにチタン酸ストロンチウム(SrTiO3)薄膜をパルスレーザー蒸着した。研究分担者がウィーン工科大学へ持参して液体水との界面に生じる化学種の振動スペクトルを和周波分光(SFG)で観測する計画をたてたがCOVID-19による渡航制限のため、薄膜をウィーンへ送って海外共同研究者が測定した。 測定結果をまとめた原著論文の草稿を海外共同研究者が作成中である。
(2) タンタル酸カリウム(KTaO3)結晶にストロンチウムカチオン（Sr2+）またはランタンカチオン（La3+）をドーピングして人工合成光触媒のモデルを構築した。ドーピングしたカチオン周辺の原子構造を蛍光エックス線ホログラフィーを用いて決定し、ペロブスカイト構造をとるKTaO3結晶格子のなかでSr2+とLa3+が占有するサイトを解析した成果を原著論文として発表した。
|
