LaNi_5極薄単結晶膜の作製とその中へのプロチウム吸蔵過程の原子直視動的観察

超薄单晶LaNi_5薄膜的制备及其中氕吸留过程的原子直接动态观察

基本信息

批准号：
12022214
负责人：
田中信夫
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12022214/
关键词：
LaNi_5合金水素吸蔵合金電子顕微鏡その場観察プロチウム

项目摘要

金属材料中への水素原子の侵入については、化学工学レベルでは水素吸蔵材料との関連でこれまで多くの研究がなされてきており、各種の環境条件と吸蔵量については詳細なデータが存在する。しかしこの吸蔵反応を金属原子と水素原子とのプロチウム化合物の生成という視点から見た場合は、その微小クラスターの構造をはじめ、個々の物性についてもほとんど知られていないのが現状である。また吸蔵させる金属および合金のマトリックスにしても、これまでは単結晶が結晶粒の大きい多結晶のバルク材が使われているのみで、近年開発された各種の先端材料の形態である超薄膜、ナノ結晶材料および人工格子という系での吸蔵特性の研究は皆無であったこのような背景の下、特定領域研究第3年度目の本年は、これまでのPdクラスターへの水素吸蔵およびプロチウム生成に関する研究とは別の新しい研究課匙を行った。一つは水素吸蔵量が大きい金属間化合物として最近注目を浴びているLaNi_5を単結晶膜、多結晶膜、ナノスケールのクラスターの3種類の形態に作製し、水素吸蔵およひプロチウム生成の研究試料とした。二つ目はこのLaNi_5単結晶およびナノ結晶への水素吸蔵およひプロチウム生成過程を数ミリセカンドの時間分解能で原子直視し研究した。このような観察によって、LaNi_5の粒内およひ1nmのレベルの粒界でおこるプロチウム生成のメカニズムを原子レベルで明らかにしたばかりでなく、水素吸蔵に伴うPdやLaNi_5の結晶粒の構造変化を1コマ1コマずつとらえられ、今後これらのナノ材料を水素吸蔵体として用いるための重要な知見を得ることができた。

关于氢原子在化学工程水平上与氢存储材料有关的金属材料的侵袭已经进行了许多研究，并且存在各种环境条件和储存量的详细数据。但是，当从金属原子和氢原子之间形成protium化合物的角度看时，目前的情况是，微簇的结构和各个物理特性知之甚少。此外，在要吸收的金属和合金的矩阵中，到目前为止，多晶体晶体的体积材料已经使用了，并且尚无对超薄薄膜，纳米晶体材料和人工晶格的超薄薄膜，纳米晶体材料的存储特性的研究，这是最近几年开发的高级材料的形式。在今年的特定领域研究研究的第三年，我们进行了一个新的研究部分，与先前关于PD簇中氢存和蛋白质生产的研究分开。其中一种方法是LANI_5，该方法最近以三种不同的形式制造了具有大氢存储能力的金属间化合物的注意力：单晶膜，多晶膜和纳米级簇，并用作氢存储和产生氢的研究样本。其次，通过直接在几毫秒的时间分辨率的时间分辨率时，研究了LANI_5单晶和纳米晶体中的氢吸收和蛋白质形成过程。该观察结果不仅揭示了在LANI_5中的晶界和原子水平1 nm水平下发生的Protium形成的机制，而且还捕获了PD和LANI_5的晶体晶粒作为氢存储的结构变化，并且能够在未来将这些纳米材料作为氢储存体获得重要的知识。