研究課題
若手研究
炭素原子六員環からなる原子一枚のシートであるグラフェンを水素イオンが透過する際に、軽水素イオンよりも重水素イオンの透過が遅いという同位体効果が知られている。そのメカニズムの解明のために、グラフェンに真空中で低速の水素イオンを照射するという研究手法を提案し、低速水素イオン照射装置の開発に取り組んだ。その結果、グラフェンへの低速かつエネルギー分解能の良い水素イオン照射装置の開発およびグラフェンを透過した水素イオンの検出に成功した。
材料科学
グラフェンにおける水素イオン透過の同位体効果は、軽水素イオンと重水素イオンの分離膜の開発に重要である。しかし、分離能を決定的に左右する水素イオン透過メカニズムについては分かっていない点も多い。本研究で開発した低速水素イオン照射装置を用いることで、グラフェンの水素イオン透過機構の解明に新たなアプローチで取り組むことができ、学術的意義があるだけでなく、重水素イオンの分離膜の創製につながる社会的な意義がある。
