【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.16】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

24HK0120

利用課題名 / Title

アンモニア電解合成用複合アニオン化合物の特性評価

利用した実施機関 / Support Institute

北海道大学 / Hokkaido Univ.

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)

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

表面・界面・粒界制御/ Surface/interface/grain boundary control,電子分光/ Electron spectroscopy

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)

青木 芳尚

所属名 / Affiliation

北海道大学大学院工学研究院

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

鄭成佑,山崎晴

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

鈴木啓太

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術代行/Technology Substitution

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

HK-201：X線光電子分光装置
NM-208：走査型オージェ電子分光分析装置

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

アニオンサイトにヒドリドイオン（H-）ペロブスカイト型酸水素化物は非常に強い還元力を持ち常圧でのアンモニア合成に有効であることが多数報告されている。我々はH-を含むペロブスカイト型金属酸水素化物を見出しているが，その材料を窒素雰囲気に晒すと電気的特性および光学特性が大きく変化することを発見した。この現象の原因について，トポケミカル反応によりH-と窒素の交換が起こり試料が窒化したためであるとの仮説を立てた。ここでは，本仮説を立証するために，光電子分光装置を利用して表面窒素の定量および深さ方向分析を行った。

実験 / Experimental

X線光電子分光装置にパウダー状の試料を固定して導入し，Mg Ka線のX線を照射しながら光電子分光を行い，表面窒素の定量を行った。さらに，Arイオンビームによるエッチングを組み合わせて~300 nm深さでの窒素定量を行った。また，走査型オージェ電子分光分析装置にも同様に資料を導入し，表面窒素およびその深さ分析を行った。

結果と考察 / Results and Discussion

X線光電子分光結果，ワイドスキャンおよびナロースキャンの両方で窒素の信号は得られなかった。また，アルゴンエッチングにより深さ分析を行っても窒素は検出されなかった。一方，走査型オージェ電子分光分析では同様なことを示唆する結果が得られたものの，深さ分析の結果微量の窒素が存在する可能性がある可能性が示唆された。分析が想定通りできなかった理由としては，X線光電子分光および走査型オージェ電子分光とも真空での測定を必要とすることが考えられる。窒素分圧に敏感に依存するため真空では正確に評価できず窒素の信号が得られなかったものと考えられる。正確な評価にはin-situ測定が必要であることがわかった。本研究で提案する表面窒化の立証には至らなかったものの，次の研究方針を定めるに重要な役割を果たした。

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)

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