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公募研究A04 研究代表者

イオンの自由度を制御する金属ナノ構造複合系の創出

福島 知宏(ふくしま ともひろ)
北海道大学 理学研究院 化学部門
助教

専門分野

ナノ材料化学、光電気化学

関連する研究者

研究内容(概要)

本研究では金属ナノ構造界面での分極場および分子吸着相互作用を利用することで、イオンの自由度を制御可能な機能複合材料の開発を推進する。光照射により誘起される自由電子の集団運動に伴うプラズモン共鳴が生じることが知られており、1. 光電場勾配、2. 化学反応 3. 光ー熱変換を局所的に行うことが可能となる。我々は金属ナノ構造、イオン伝導体の複合体において、光に応答したプロトン伝導を見出しており、特に金属ナノ構造の光電場の局在場として利用することによって、光の有するエネルギー、パルス、波長などの自由度を局在場として利用することが可能となる。具体的には、金属ナノ構造単一粒子での光イオン伝導度の精密計測を推進し、配列金属ナノ構造の二次元ナノ薄膜を利用することにより、多重応答性イオン伝導を達成し、蓄電固体界面での材料利用に向けた新原理および材料開発を推進する。

金属ナノ構造複合系における単一粒子および配列膜での光イオン伝導の展開

代表的な研究業績

  1. T. Fukushima, A. Miyauchi, N. Oyamada, H. Minamimoto, T. Motegi, K. Murakoshi,
    Journal of Nanophotonics 14, 026001 (1-11) (2020). DOI: 10.1016/10.1117/1.JNP.14.026001
  2. T. Fukushima, K. Murakoshi,
    Curr Opin Electrochem 17, 158-166 (2019). DOI: 10.1016/j.coelec.2019.06.006
  3. T. Fukushima, W. Drisdell, J. Yano, Y. Surendranath,
    J. Am. Chem. Soc. 137, 10926-10929 (2015). DOI: 10.1021/jacs.5b06737

関連ウェブサイト

https://wwwchem.sci.hokudai.ac.jp/~pc/

連絡先

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