【研究分野】構造・機能材料

【研究領域課題番号】16H04515 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

AFM / CARS / 表面分析 / 構造 / 化学組成 / 燃料電池 / 水分定量 / 水分子同定 / 走査型プローブ顕微鏡 / 光学プローブ / 入射光 / エネルギー密度 / 位置安定性 / 電池 / 原子間力顕微鏡 / 非線形ラマン分光法 / コヒレントアンチストークスラマン分光 / 表面組成 / 非線形ラマン散乱 / プローブ / 二次電池

【研究成果の概要】

鋭利に加工したガラスファイバー先端でコヒーレントアンチストークスラマン分光法を実現し、これを原子間力顕微鏡のプローブとして用いることで、表面のモルフォロジー測定と探針先端の化学物質同定を同時に行う新規装置の開発を目的とした。
シグナル強度が十分に取れなかったことやノイズの大きさから、本装置の開発には成功しなかった。しかしながら、その過程でコヒーレントアンチストークスラマン分光法を燃料電池内部の液水分析に利用したり、原子間力顕微鏡を電解質薄膜のプロトン導電性測定に応用するなど、新たな技術の開発と自然科学的な知見を得ることに成功した。

【研究の社会的意義】

新たな分析手法の確立は、新たな自然科学と技術の進歩のために必須である。
本研究では、材料の表面の構造をガス中や溶液中でその場で観察しながら、その表面を構築する元素の判別を同時に行おうという、新規分析手法を構築しようとした。
技術的問題が害決できず上記装置の開発には至らなかったが、本装置実現に必要とされる技術的な問題点は明らかになった。さらに、装置を開発する過程において、構造を観察するための原子間力顕微鏡に関する新たな研究結果と、元素の判別を行うためのコヒーレントアンチストークスラマン分光法を用いた新たな研究結果も得られた。これらは、特に燃料電池の開発し資すると期待される。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【配分額】17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)