研究課題/領域番号 |
21K18941
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研究機関 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 |
研究代表者 |
坂牛 健 国立研究開発法人物質・材料研究機構, エネルギー・環境材料研究拠点, 主幹研究員 (50756484)
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研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2023-03-31
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キーワード | 非断熱効果 / 電極過程 / 固液界面 / トンネル効果 / 速度論的同位体効果 |
研究実績の概要 |
本研究は、トンネル効果や非断熱効果といった量子的作用によって高活性な電極過程が創発される性質を “量子超越性(Quantum Supremacy; QS)”として捉え、QSの創発原理を解明することが目的である。 本年度(2021年度)は、様々な貴金属単結晶電極を用いてQSを示す固液界面系の探索を行った。その結果、QSを理解する上で重要な反応現象である異常量子古典転移をを示す系を複数見い出した。この成果により、異常量子古典転移は特別な現象でなく、電極材料と電解液の組合せさえ適切に設定すれば誘起できる可能性あることがわかった。また、QSについても適切な固液界面系の設計で創発できると考えている。
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究の目的である固液界面電極過程における量子超越性を示す単結晶電極系を見い出せたから。
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今後の研究の推進方策 |
今回観測した異常量子古典転移がQSと関係しているのかを理解するために計算科学を用いて固液界面系の非断熱過程の可能性を検討する。また、オペランド電気化学分光法により、量子電極過程が進行中における電極に吸着している分子の観測を試みることで、反応過程に関する知見を深める。
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次年度使用額が生じた理由 |
コロナ禍の影響で、2021年度に予定していた研究補助員の採用ができなかった。2022年度において、当該助成金は前年度予定していた研究計画および予算使用計画を合わせて遂行することで予定通り使用する。
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