学位
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博士(理学)
共同研究・競争的資金等の研究課題
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二次電池性能向上のための劣化現象および蓄電機構解明の研究
研究課題/領域番号:15K04603 2015年4月 - 2019年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
高田 啓二, 内野 喜一郎, 梶山 博司
配分額:4940000円 ( 直接経費:3800000円 、 間接経費:1140000円 )
リチウムイオン電池内のリチウムイオンの動きを非破壊高分解能で観察する手法-ひずみイメージング-の研究と、その応用計測とを行った。
体積変化が極めて小さい活物質を塗布した電極の観察では、活物質粒子間の充放電に伴う電解液流動を鮮明に示す画像が取得された。さらに観察を続けると、電解液のドライアウト現象の進行を捉えることができた。
新たな電池として注目されている全固体電池の最重要課題は、界面および粒子間のイオン伝導である。我々は、イオンの吸蔵放出に伴う活物質のエネルギーギャップ変化を、光誘起ひずみイメージングで捉えることにより、活物質‐固体電解質界面でのイオン伝導を高分解能で画像化した。 -
蓄電機能を発現する金属酸化薄膜のプラズマプロセス技術の確立
研究課題/領域番号:26390098 2014年4月 - 2017年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
内野 喜一郎, 高田 啓二, 梶山 博司
配分額:5200000円 ( 直接経費:4000000円 、 間接経費:1200000円 )
スズとマグネシウムあるいは亜鉛(Zn)とシリコンなど複合金属酸化薄膜においては、フォトクロミズム (PC)やエレクトロクロミズムが発現する。その金属酸化薄膜をプラズマプロセスで作製する技術の開発を行った。手法として、パルスレーザー堆積(PLD)法とプラズマCVD法を用いた。PLD法では、30 mm角基板全面にPC薄膜を再現性よく作製することができた。プラズマCVD法では、酸化亜鉛(ZnO)だけでPC膜が得られることを見出した。このZnOのPC膜について、X線吸収による結晶構造の調査を行い、PC転移に伴ってZnの価数とZn-O間の距離が変化することなどが明らかになった。
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SEMを用いた格子投影型三次元微小構造物形状計測法の開発
研究課題/領域番号:21360121 2009年 - 2011年
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
新井 泰彦, 多川 則男, 青柳 誠司, 高田 啓二
配分額:11830000円 ( 直接経費:9100000円 、 間接経費:2730000円 )
本研究では, MEMS等の微小三次元構造物の非接触形状計測を目的とした新しい計測技術を,光学で培われた縞解析技術を基礎に光を電子線に置き換えることによって開発している.
本研究では,電子線と格子との位置関係に関する性質を用いて,光切断を電子線によって実現し,さらに,圧電素子を用いた高精度な位置決め機構をSEMチャンバー内に構築し,縞走査技術を用いることによる高分解能三次元形状計測法を確立している.
教育内容・方法の工夫(授業評価等を含む)
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自然科学は物の理の基本を理解することが重要であり、そのためにきわめてシンプルな例題を提示して、分かり易く説明することを心掛けている。 教室で教員の説明を聞き理解する旧来からの講義が大学教育の主体であると考える。従って、一般性のある新規な教育方法として本欄に記載することはない。
作成した教科書、教材、参考書
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決まった教科書は使用していない。 これまでの講義の反省をしっかり行い、毎年説明内容等を変更している。 講義の補助となる教材は、インフォシステムにて提示しているが、毎年変更を加えている。 5年目に入り、ほぼ講義内容の変更は収束しつつあるので、教科書としての出版を考慮している。
教育方法・教育実践に関する発表、講演等
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特になし
その他教育活動上特記すべき事項
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特になし