【公開日：2025.07.10】【最終更新日：2025.07.10】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22AT5014
利用課題名 / Title
陽電子寿命測定を用いたペロブスカイト型酸化物の評価
利用した実施機関 / Support Institute
産業技術総合研究所 / AIST
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
陽電子寿命測定、ペロブスカイト型酸化物
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
中島 光一
所属名 / Affiliation
茨城大学理工学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
満汐孝治
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
AT-501：陽電子プローブマイクロアナライザー(PPMA)
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
ペロブスカイト型構造を有するチタン酸ストロンチウム（SrTiO3）は水分解光触媒としての性能を有する。一般にSrTiO3に助触媒を担持して水分解光触媒の評価を行うと水素や酸素が生成する。この水分解光触媒としての性能を向上させるためには、粒子内部の格子欠陥を低減させる必要がある。しかし、この格子欠陥の評価は未だ難しい状況である。そこで本研究では、格子欠陥の検出に優れた陽電子寿命測定を用いて、SrTiO3の格子欠陥の評価を実施した。なお、SrTiO3の場合、格子欠陥として考えられる元素は、ストロンチウム（Sr）、チタン（Ti）、酸素（O）である。
実験 / Experimental
SrTiO3の合成は、水熱法および固相反応法により行った。水熱法は、ボトムアップ型アプローチでナノレベルの大きさから粒子を構築することができ、粒子の形態（大きさや形状）を制御することができる。固相反応法は、一般に1000℃以上で焼成を行って物質を合成する手法で、粒成長により粒径が大きくなる傾向があり、形状の制御は難しい。この2種類の手法を用いてSrTiO3を合成して、比較検証を行った。
結果と考察 / Results and Discussion
陽電子寿命測定は、陽電子が物質中の電子と消滅するまでの時間（寿命）を測定し、その時間（寿命）を解析することによって欠陥の種類を評価する手法である。この陽電子寿命測定を用いてSrTiO3に存在する格子欠陥を評価することが本研究の目的である。また、水熱法と固相反応法により合成したSrTiO3の陽電子寿命測定を行うことにより合成方法による格子欠陥の相違点の有無を見出すことも重要であると考えている。これらを踏まえて、陽電子寿命測定を行った結果、Ti由来の格子欠陥が支配的であることが示唆された。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
本研究の陽電子寿命測定を行うにあたり、産業技術総合研究所の満汐孝治氏および大島永康氏のご尽力を賜りました。ここに深く感謝申し上げる。用語について、水分解光触媒とは、紫外線や可視光線などの光を照射すると水素や酸素を生成する光触媒のことである。また、ナノキューブとは、ナノレベルの大きさを有する立方体の単結晶粒子のことである。
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件