| 研究課題/領域番号 |
21K04896
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分29030:応用物理一般関連
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| 研究機関 | 日本工業大学 |
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研究代表者 |
加藤 史仁 日本工業大学, 基幹工学部, 教授 (70780170)
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| 研究分担者 |
荻 博次 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (90252626)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 水素吸蔵材料 / パラジウム / 膜質分析 / 水晶振動子センサー / 水素ガスセンサー |
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| 研究成果の概要 |
面内塑性変形スパッタリング法で成膜したPd薄膜が、一般的なPd薄膜に比べて、水素検出感度と応答速度が向上する要因について、膜質分析を通じて可視化し、そのメカニズムを調査した。Pd薄膜の表面分析では、隆起や鋭い稜線、すべり起因の転位が観察に成功した。また、断面分析では、結晶粒の内部において、結晶欠陥を示す多数の双晶の観察に成功した。Pd薄膜が、水素を吸蔵する際、こうした欠陥部は、水素化物の析出サイトとなり、より多くの水素が吸蔵される。面内塑性変形スパッタリング法によって、Pd薄膜は、内外部共に、多数の欠陥が積極的に形成され、それが一因となり、水素検出感度と応答速度が向上することを明らかにした。
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| 自由記述の分野 |
応用物理
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
水素吸蔵材料のPdに関する多くの研究が展開されてきた。これまでも、Pdバルク材に、塑性変形を与えることで、水素検出感度が向上することは報告されてきたが、水素吸蔵機構は、完全には明らかにされていない。本研究では、塑性変形を与えたPd薄膜の膜質分析を通じて、水素検出感度向上の一因を明らかにした。本成果は、Pdの水素吸蔵機構の理解の深化に貢献するものであり、学術的意義が高い。また、面内塑性変形スパッタリング法で成膜したPd薄膜が、一般的なPd薄膜と比べ、高感度・高速応答性能に優れ、水素センサーの感応膜に応用できることを立証しており、安全・安心な水素社会実現に貢献しうる社会的意義ある成果といえる。
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