プラズマ応用研究室 (山田智研究室)

当研究室では、主に、高周波マグネトロンスパッタリング装置を用い、機能性セラミックス薄膜〔主に、ペロブスカイト酸化物(ABO3)薄膜、TiO2薄膜など〕の作製を試み、それらの薄膜の基礎特性評価および応用研究を行っています。教育面においては、化学1と2(化学の基礎的知識と化学的考え方の学習)、情報基礎1(理工系レポート作成能力とプレゼンテーション資料作成能力の学習)と情報基礎2(C言語によるプログラミング能力の学習)、航空宇宙表面処理工学(ジェットエンジン、ランディングギアなどの表面処理方法の学習)、実用英語1と2(科学英語論文を読んだり書いたりする能力の学習)、航空宇宙工学演習1(基礎化学分野担当)、基礎工学実験(実験6真空実験担当)、航空宇宙工学実験1と2(実験4燃焼工学実験担当)を担当しており、航空宇宙分野に必要な基礎知識の習得につながる教育をしています。

基本情報

教員名・所属 山田智准教授 / 理工学部航空宇宙工学科
専門分野 薄膜材料工学、無機材料化学、電気化学
研究テーマ

スパッタリング法による機能性セラミックス薄膜の作製とそれらの薄膜の基礎特性評価および応用研究

研究キーワード スパッタリング、ぺロブスカイト型酸化物、電極触媒、酸化チタン、光触媒、電気伝導性
教員紹介URL

研究紹介

貴金属(Pt,Pd,Rh)置換型LaMO3(M=Ni,Co,Fe)ペロブスカイト酸化物薄膜の作製

ペロブスカイト型酸化物(ABO3)は、その高い構造安定性から多くの金属イオンを置換することが可能です。このペロブスカイト型酸化物のAサイトにLa,Srを含み、BサイトにNi,Co,Feなどを含むペロブスカイト型酸化物は、比較的高い電気伝導性を有し、化学的に安定であり、優れた電極触媒活性を有していることから、固体電解質型燃料電池の空気極材料、酸素発生用のアノード材料、自動車の排気ガス処理用触媒(三元触媒:HC,COの酸化、NoXの還元)および各種センサ材料として盛んに研究されています。当研究室では、同時スパッタリング法により貴金属(Pt,Pd,Rh)置換型LaMO3(M=Ni,Co,Fe)ペロブスカイト酸化物薄膜の作製を試み、それらの膜の基礎特性(X線回折による結晶状態分析、AFMによる表面状態観察、XPSによる化学結合状態分析、四端子法による電気伝導率温度依存性測定など)について検討しています。

TiO2薄膜光触媒の作製と光触媒特性評価

TiO2薄膜光触媒は、光酸化分解活性や光誘起超親水性を生じるために、抗菌(殺菌)・防汚・脱臭・防曇効果などの機能性を有し、これらの機能性を必要とするさまざまな商品へ応用されています。例えば、抗菌(殺菌)・脱臭効果を有する空気清浄機フィルター、抗菌(殺菌)効果を有する手術室用タイル、防汚・防曇(セルフクリーニング)効果を有する窓ガラス・外壁材および防曇効果を有する自動車のサイドミラーなど実に多種多様な分野において応用されています。当研究室では、スパッタリング法によりTiO2薄膜光触媒と不純物置換型TiO2薄膜光触媒(同時スパッタリング法による)の作製を試み、それらの膜の基礎特性(X線回折による結晶状態分析、AFMによる表面状態観察など)および光触媒特性(アセトアルデヒドガス光触媒分解活性の測定、水の接触角測定)について検討しています。

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