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摘要：日本量子科学技术研究开发机构正通过一种利用“量子束”的独特方法来开发“材料”，用作储氢材料或者燃料电池催化剂等各种设备和机器的组成要素。

关键字：量子束、新型储氢材料、高能X射线束、电解质膜、新型显微测量方法、下一代同步辐射设施

为了保护地球环境，未来的汽车需要从多方面推动脱碳。因此，日本量子科学技术研究开发机构（以下简称为“QST”）正通过一种利用“量子束”的独特方法来开发“材料”，用作储氢材料或者燃料电池催化剂等各种设备和机器的组成要素。

最近，QST发现，将储量丰富且难以氢化的金属铝和铁相结合的合金可以用作储氢材料，不使用以往必需的稀有金属，为新型储氢材料的实现打开了大门。该发现是通过被称为同步辐射X射线（量子束之一）的高能X射线束，观察高温高压世界而获得的。

通过照射作为量子束之一的离子束等，QST还进行了提高材料功能的开发。为了节省燃料电池催化剂中的铂，QST采用了一种新思路，即不通过铂，而是对担载铂的碳材料进行改性。通过照射离子束控制碳材料缺陷，提高了铂的活性。

在通过照射伽马射线等进行的辐射接枝聚合中，这项技术可以在保持高强度聚合物基材性能的状态下添加新的功能。在有望使用铁等廉价催化剂的阴离子型燃料电池中，电解质膜的劣化是一个问题，而在利用本技术提高膜的耐久度方面已经取得了进展。

自动驾驶等智能化技术对于未来的汽车也很重要，这有助于今后无障碍社会的构建。因此，各种电子和磁性设备都在不断被开发出来，以实现智能化所需的高级控制和信息处理。QST正在开发一种可对尖端设备实现强大功能的机制进行观察的新型显微测量方法。

最近，使用同步辐射X射线的显微磁力测量法已经能够观察到单个原子层在深度方向上的磁性，从而开创了一个从未涉足过的技术领域：在由多个薄膜组成的设备中，可以在决定其性能的界面上进行原子层单位级别的分析。

此外，目前QST正在建设下一代同步辐射设施（昵称：NanoTerasu），其可以使用日本最高亮度的软X射线纳米束。该设施可以使用软X射线进行显微测量，其适用于研究电子特性，有望对装置缺陷附近的电子特性在纳米尺度上进行阐明。

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利用量子束独特技术，开发储氢材料和燃料电池材料