テクノロジー?材料
光照射による结晶中の酸素移动とその直接観测に初成功～燃料电池开発などの新たな展开に期待～
物质に光を照射し、结晶中の电子の动きやすさ（电気の流れやすさ）などを自由に変化させる现象の报告は、これまで数多くありました。しかし、电子より重いイオンでの报告は少なく、特に电子より1万倍以上も重い酸化物イオン（酸素の阴イオン）の物质中での移动の报告はありませんでした。
本研究では、特殊なセラミックス材料に光照射することで、酸化物イオンを室温下で瞬间的（１兆分の１秒以下の时间スケール）に移动させることに成功し、その様子を世界で初めて直接的に确认しました。
1兆分の1秒の时间分解能で固体物质中の原子や分子の运动を直接的に観察できる超高速时间分解电子线回折法と、10兆分の1秒の时间分解能で固体物质中の电子の运动を観测できる超高速过渡反射率法、光照射の影响を取り入れた密度汎関数理论计算（量子力学を基本法则にして、物质のさまざまな性质を求める计算手法）を组み合わせることによって実现した研究成果です。
燃料电池では、その电极中や电解质中に酸素や水素のイオン（あるいは分子）を导入し、化学反応させることによって电気や热を得ることができます。通常の燃料电池では、酸素や水素を电极中で运动させるために高温にする必要がありました。本研究で示された、室温下の光照射によって生じる酸化物イオンの运动は、全く新しい原理に基づく酸化物イオンの駆动方式です。さらに研究が进むことで、光を用いた燃料电池や二次电池などの开発に新しい展开をもたらすと期待されます。
笔顿贵资料
プレスリリース研究代表者
筑波大学数理物质系（エネルギー物质科学研究センター）东京工业大学理学院化学系
沖本 洋一 准教授
広岛工业大学工学部环境土木工学科
大村 訓史 准教授