放射光科学研究 | 水素材料科学研究グループ

掲載日：2024年5月9日更新

放射光科学研究センター
水素材料科学研究グループ
グループリーダー齋藤寛之

放射光と理論計算を活用した水素材料科学研究

エネルギーを取り出すときに地球温暖化ガスを排出せずに、かつ、様々な一次エネルギーから変換可能な水素は、カーボンニュートラルとエネルギー安全保障の両課題を解決できるエネルギーキャリアの切り札と期待されています。一方で、水素を様々な場面でエネルギーキャリアとして活用する水素エネルギー社会を実現するためには、多くの課題も残されています。私たちの研究グループでは水素エネルギー社会の実現を目指して、大型放射光施設Spring-8の放射光計測技術や理論計算を活用した水素材料科学の研究を進めています。

メンバー

齋藤寛之	グループリーダー（兵庫県立大学連携大学院客員准教授）
池田隆司	上席研究員
高木成幸	主幹研究員
城鮎美	主任研究員
内海伶那	研究員
町田晃彦	併任者（研究企画第一研究企画室研究統括）
篠本由佳理	業務補助員
岸本みどり	業務補助員
永岡熱子	派遣職員
長嶋柊司	連携大学院生（兵庫県立大学大学院理学研究科）
腰嶋温人	実習生（兵庫県立大学理学部）
小原成実	実習生（兵庫県立大学理学部）

プレス発表

トピックス

2019年09月03日相図の裏に隠されていた新しい鉄水素化物を発見

研究内容

知財マップ

装置

関西研だより

成果リスト

原著論文

Polar-Nonpolar Transition Type Negative Thermal Expansion with 11月1日% Volume Shrinkage by Design, Takumi Nishikubo, Takashi Imai, Yuki Sakai, Masaichiro Mizumaki, Shogo Kawaguchi, Norihiro Oshime, Ayumu Shimada, Kento Sugawara, Kenji Ohwada, Akihiko Machida, Tetsu Watanuki, Kosuke Kurushima, Shigeo Mori, Takashi Mizokawa and Masaki Azuma, Chemistry of Materials, 35, 870-878, 2023
In situ synchrotron radiation X-ray diffraction measurements of Fe–Mo alloy hydrides formed under high pressure and high temperature, Reina Utsumi, Masahiro Morimoto, Hiroyuki Saitoh, Tetsu Watanuki, Toyoto Sato, Shigeyuki Takagi, Shin-ichi Orimo, Journal of Alloys and Compounds, 893, 162300, 2021.
Hydrogen storage by earth-abundant metals, synthesis and cヘクタールracterization of Al3Feh3月9日, Hiroyuki Saitoh, Toyoto Sato, Mai Tanikami, Kazutaka Ikeda, Akihiko Machida, Tetsu Watanuki, Tomitsugu Taguchi, Shunya Yamamoto, Tetsuya Yamaki, Shigeyuki Takagi, Toshiya Otomo, Shin-ichi Orimo, Materials & Design, 208, 109953, 2021.
Iodine containing porous organosilica nanoparticles trigger tumor spheroids destruction upon monochromatic X-ray irradiation: DNA breaks and K-edge energy X-ray, Yuya Higash, Kotaro Matsumoto, Hiroyuki Saitoh, Ayumi Shiro, Ma Yue, Mathilde Laird, Sヘクタールnmugavel Chinnatヘクタールmbi, Albane Birault, Tan Le Hoang Doan, Ryo Yasuda, Toshiki Tajima, Tetsuya Kawachi, Fuyuhiko Tamanoi, Scientific Reports, 11, 14192, 2021.
Bragg coherent diffraction imaging allowing simultaneous retrieval of three-dimensional sヘクタールpe and strain distribution for 40–500-nm size particle, Norihiro Oshime, Kenji Owada, Kento Sugawara, Tomohiro Abe, Reiji Yamauchi, Tetsuro Ueno, Akihiko Machida, Tetsu Watanuki, Shintaro Ueno, Ichiro Fujii, Satoshi Wada, Ryota Sato, Toshiヘクタールru Teranishi, Miho Yamauchi, Kenji Ishii, Hidenori Toyokawa, Koichi Momma, Yoshihiro Kuroiwa, Japanese Journal of Applied Physics (Special Issues: Ferroelectric Materials and Their Applications), 60, Sffa07, 2021.
Hydrogenation reaction of Co3Ti alloy under high pressure and high temperature, Hiroyuki Saitoh, Masahiro Morimoto, Tetsu Watanuki, Toyoto Sato, Shigeyuki Takagi, Shin-ichi Orimo, International Journal of Hydrogen Energy, 45, 33675 - 33680, 2020.
Crystal and Magnetic Structures of Double Hexagonal Close-Packed Iron Deuteride, Hiroyuki Saitoh, Akihiko Machida, Riko Iizuka-Oku, Takanori Hattori, Asami Sano-Furukawa, Ken-ichi Funakoshi, Toyoto Sato, Shin-ichi Orimo, Katsutoshi Aoki, Scientific Reports, 10, 9934, 2020.
Neutron diffraction study on the deuterium composition of nickel deuteride at high temperatures and high pressures, Hiroyuki Saitoh, Akihiko Machida, Takanori Hattori, Asami Sano-Furukawa, Ken-ichi Funakoshi, Toyoto Sato, Shin-ichi Orimo, Katsutoshi Aoki, Physica B, 587, 412153_1 - 412353_6, 2020.
Destruction of tumor mass by gadolinium-loaded nanoparticles irradiated with monochromatic X-rays: Implications for the Auger therapy, Kotaro Matsumoto, Hiroyuki Saitoh, Tan Le Hoang Doan, Ayumi Shiro, Keigo Nakai, Aoi Komatsu, Masahiko Tsujimoto, Ryo Yasuda, Tetsuya Kawachi, Toshiki Tajima, Fuyuhiko Tamanoi, Scientific Reports , 9, 13275_1 - 9, 2019.

解説記事

アルミニウムと鉄で水素を蓄える, 齋藤寛之, クリーンエネルギー, 31, 28-34, 2022.
アルミニウムと鉄の合金を使って水素を貯える－中性子と放射光を利用した新しい水素化物探索研究, 齋藤寛之, 中性子産業利用推進協議会季報「四季」, 54, 13 - 18, 2022.
希少な元素を使わずにアルミニウムと鉄で水素を蓄える, 齋藤寛之, Spring-8/Sacla利用者情報, 27巻1号 2022.
放射光を利用した新規水素化物の高温高圧合成研究, 齋藤寛之, 町田晃彦, 佐藤豊人, 高木成幸, 折茂慎一, セラミックス, 56(2), 68 - 71, 2021.
単色X 線とナノ粒子を組み合わせた新しいがん治療技術の開発にむけて, 玉野井冬彦, 松本光太郎, 齋藤寛之, 城鮎美, Isotope News, 770, 7 - 11, 2020.

外部資金

2026～2028年度日本学術振興会科学研究費助成事業基盤研究(C) 高分解能ライブセル照射を可能にする放射光ナノビームシステムの開発研究代表者城
2026～2027年度日本学術振興会科学研究費助成事業若手研究水素吸蔵の障壁である酸化皮膜を改質するマンガンの可能性に迫る」研究代表者内海
2023～2027年度科学技術振興機構革新的Gx技術創出事業（Gtex) 水素領域高密度・高耐久・低コスト化を実現する水素貯蔵システムの開発「革新水素貯蔵－水素反応の精密解析とデジタル技術の援用－」解析グループリーダー齋藤
2024～2025年度日本学術振興会科学研究費助成事業若手研究アルミニウム-鉄水素化物の水素吸蔵放出性能向上に向けた構造ユニットのサイズ制御研究代表者中平
2023～2025年度日本学術振興会科学研究費助成事業基盤研究(B) 極低温イオン輸送への挑戦研究代表者高木
2023～2025年度日本学術振興会科学研究費助成事業基盤研究(B) 酸素と炭素が共創する窒化ホウ素の気相成長プロセスと光機能分担高木
2023～2025年度日本学術振興会科学研究費助成事業基盤研究(C)
単色X線と微小平行ビームを組み合わせた、新たながん細胞破壊のための挑戦的研究研究代表者城
2022～2024年度日本学術振興会科学研究費助成事業基盤研究(B)
アルミニウムー遷移金属薄膜の大気からの水素吸蔵メカニズム研究代表者齋藤
2021～2022年度日本学術振興会科学研究費助成事業若手研究
放射光を利用した新規がん治療技術におけるがん殺傷メカニズムの解明研究代表者城
2020～2022年度日本学術振興会科学研究費助成事業基盤研究(A)
単色X線とナノ粒子を用いたがんの新規放射線治療分担齋藤研究協力者城
2018～2022年度文部科学省科学研究費助成事業新学術領域研究（研究領域提案型)
ハイドロジェノミクス：高次水素機能による革新的材料・デバイス・反応プロセスの創成

放射光利用研究と水素化物の高温高圧合成研究を主として参画しました。
A01分担齋藤、A05-1分担町田
2013～2017年度文部科学省国家課題対応型研究開発推進事業光・量子科学研究拠点形成に向けた基盤技術開発「光・量子融合連携研究開発プログラム」
エネルギー貯蔵システム実用化に向けた水素貯蔵材料の量子ビーム融合研究
町田が研究代表として実施しました。
2013～2017年度日本学術振興会科学研究費助成事業基盤研究（S）
高密度水素化物の材料科学－水素の結合自由度を利用したハイドライド・ギャップの克服－（代表：東北大学折茂慎一教授）齋藤が研究分担者として参画しました。

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