【抄録】

研究報告2023 目次

【抄録】

電子技術部
◆ Carbon clusters on substrate surface for graphene growth- theoretical and experimental approach◆ Crystal orientation of epitaxial oxide film on silicon substrate

化学技術部◆ Antibacterial effect on microscale rough surface formed by fine particle bombarding◆ Effects of the dipeptides comprising leucine and lysine on lifespan and age‐related stress in Caenorhabditis

elegans◆ 電解オゾン生成器における溶存オゾン濃度測定方法および共存アニオンによるオゾン生成への影響の検討◆ Synthesis of a gold-inserted iron disilicide and rutile titanium dioxide heterojunction photocatalyst via thevapor–liquid–solid method and its water-splitting reaction◆ Luminescent iron disilicide film growth by metal-organic chemical vapor deposition

川崎技術支援部◆ 光触媒とオゾン処理等を組み合わせた有機物分解と環境浄化への応用◆ A novel embedding composition for the evaluation of the internal structure of carbon materials using electron

microscopy Get access Arrow◆ Round-Robin Inter-Comparison of Maximum Power Measurement for Metastable Perovskite Solar Cells

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KISTEC研究報告2023

【抄録】◆ Carbon clusters on substrate surface forgraphene growth- theoretical and experimentalapproach
基板表面でのカーボンクラスターの振る舞い
電子技術部電子材料ﾁｰﾑ
金子智
東北大学流体研究所
徳増崇
電子技術部電子材料ﾁｰﾑ
安井学
電子技術部電子材料ﾁｰﾑ
黒内正仁
化学技術部環境安全ﾁｰﾑ
田中聡美
化学技術部環境安全ﾁｰﾑ
加藤千尋
ジャパン・アドバンスト・ケミカルズ
安原重雄
東京工業大学総合理工松田晃史
東京工業大学総合理工吉本護
イスタンブール大学
CAN Musa
台湾成功大学
Sumanta Sahoo
台湾成功大
Kripasindhu Sardar
台湾成功大Jyh‐Ming Ting
台湾成功大
吉村昌弘

◆ Crystal orientation of epitaxial oxide film onsilicon substrate
シリコン基板上酸化膜のエピタキシャル膜の結晶方向
電子技術部電子材料ﾁｰﾑ
金子智
東北大学流体研究所
徳増崇
電子技術部電子材料ﾁｰﾑ
安井学
電子技術部電子材料ﾁｰﾑ
黒内正仁
ジャパン・アドバンスト・ケミカルズ
安原重雄
ジャパン・アドバンスト・ケミカルズ
遠藤民生
東京工業大学総合理工
東正樹
東京工業大学総合理工松田晃史
東京工業大学総合理工
吉本護
台湾成功大学
Sumanta Sahoo
台湾成功大
Kripasindhu Sardar
台湾成功大Jyh‐Ming Ting
台湾成功大吉村昌弘
掲載誌：Applied Surface Science, Vol.586,pp.152776-1-5 (2022)

掲載誌：Scientific Report, Vol.12, pp.158091-8 (2022)

シリコン基板上でのエピタキシャル膜の結晶成

グラフェン成長に適した基板選択のため、スー長について、分子動力学的考察による吸着エネルギーを用いた評価を行った。酸化物としては酸化パーセルを用いた分子動力学的考察を行った。基板としてシリコン、サファイア、酸化マグネシウム、マ グ ネ シ ウ ム (MgO) を シ リ コ ン (Si) 基 板 上 に 、MgO(001)//Si(001) で 配 置 し 、 面 内 に はチタン酸ストロンチウム(SrTiO)を候補とし、カーボンクラスターを基板表面に置いたスパーセルでMgO(100)//Si(100) と 面 内 で 45 度 回 転 さ せ た
MgO(100)//Si(110)との吸着エネルギーの比較をしの安定性を分子動力学により評価した。カーボンクラスターは、炭素原子 1 個、六員環、7 六員環とた。その結果、MgO(100)//Si(100)という cubic oncubic 成長が安定であることが分かった。更に実際した。その結果、SrTiO 基板上では各クラスターが安定して存在することが分かった。更にパルスレにレーザー蒸着法を用いて Mg の Si(001)基板上への成膜を行ったところ、X 線回折観察により、cubicーザー蒸着法による成膜を行い、実験的にも SrTiO基板上での超平坦なグラフェンの成長に成功した。

on cubic 成長していることが確認された。

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KISTEC研究報告2023

【抄録】◆ Antibacterial effect on microscale roughsurface formed by fine particle bombarding

小宮佑介
長竿淳
有原圭三

㈱サーフテクノロジー
西谷伴子
関西大学システム理工学部
増田恭介
三村爽馬
化学技術部バイオ技術グループ廣川隆彦
評価センターグループ
石黒斉㈱サーフテクノロジー
熊谷正夫
関西大学システム理工学部
伊藤健

掲載誌：Food Science & Nutrition,
Vol.11,Issue6, pp.2776-2786 (2023)
In

thisstudy,

weinvestigatedtheantioxidant/antiglycation activity of dipeptides and theirantiaging effects using Caenorhabditis elegans (C.
elegans). Food-derived dipeptide Leu–Lys (LK) andLys–Leu (KL) exert antioxidant and antiglycation
activity in vitro. Treatment with LK prolonged the mean
lifespan and maximum lifespan of C. elegans more thanthat of KL. Intracellular ROS and blue autofluorescencelevels (indicator of aging) were suppressed by LK.

掲載誌：AMB Express, Vol.12, No.9 (2022)◆電解オゾン生成器における溶存オゾン濃度測定方法および共存アニオンによるオゾン生成への影響の検討

微粒子投射処理（FPB）は通常、圧縮ガスを使用して微粒子を高速で金属表面に衝突させることによって金属表面を改質するために使用される。 粒化学技術部 環境安全グループ
岩本 卓治
新エネルギーグループ
祖父江 和治子の直径は数 µm から数十 µm の範囲で、 FPB は表面に微細な µm スケールの凹面と凸面を形成する。 FPB 処理された表面は食品業界で広く使用されているため、それらの細菌特性を考慮する必要がある。 特に、µm スケールの粗さによる表面積の増加は細菌の増殖に利点をもたらす可能性がある。

掲載紙：医療・環境オゾン研究, Vol.29,No.4, pp.151-159(2022)

本研究では、FPB によって形成された µm スケールの粗い表面の抗菌特性を調べた。 ステンレス鋼の消毒用途に水道水を電解するオゾン水生成器が表面を FPB 処理し、ISO 22196：2007（JIS Z2801）に基づいて FPB 処理面の抗菌効果を評価した。 そ利用されている。水道水を電解した水溶液中の溶存オゾン濃度は遊離塩素による妨害がない方法の結果、FPB 処理された表面が大腸菌および黄色ブドウ球菌に対して抗菌活性を持つことが示され（アシッドクロムバイオレット K（ACVK）法）で測定する必要がある。また、水道水の電解でオた。

ゾン水を製造する場合、水道水中のアニオンによってオゾン生成が妨害される可能性も考えられ◆Effects of the dipeptides comprising leucine
and lysine on lifespan and age‐related stress inCaenorhabditis elegans

る。そこで本研究は水道水に含まれる Cl−、SO42−、NO3−の Na 塩をそれぞれ添加した試料溶液を電解し、アニオンが溶存オゾン生成に及ぼす影響を検討した。その結果、NaCl 添加の場合は、添日本大学生物資源科学部
横山壱成
化学技術部バイオ技術グループ
瀬戸山央
北里大学獣医学部
莢雅棋
藤田菜々
和気明音

加量の増加に対してオゾンの生成が減少し、遊離塩素の生成が増加することがわかった。一方、
Na2SO4、NaNO3 では、添加量に関わらず、水道水を電解した時と同程度の溶存オゾン濃度であった。これらのことから特定のアニオンはオゾン生成を抑制する場合があることがわかった。

◆ Synthesis of a gold-inserted iron disilicide

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KISTEC研究報告2023

【抄録】and rutile titanium dioxide heterojunction
photocatalyst via the vapor–liquid–solid method
and its water-splitting reaction

板倉賢
掲載誌：Japanese Journal of Applied Physics,
Vol. 62, pp. SI1002-1-5 (2023)

化学技術部新エネルギーグループ
秋山賢輔
野島咲子
○川崎技術支援部伊藤裕子
牛山幹夫○ナノ材料グループ
奥田徹也〇山梨大学クリーンエネルギ研究センター
入江寛Semiconducting iron disilicide (β-FeSi2) films were
epitaxially grown on the Ag-layer pre-coated Si(111)substrates with an initial β-FeSi2 layer by the metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) method.
These β-FeSi2 films had (101)-preferred orientations,and their crystal quality was improved as the growthtemperature increased from 893K to 1093K. The
photoluminescence (PL) intensity of the (101)-oriented
β-FeSi2 films grown at 973K was larger than those of βFeSi2 films at the other deposition temperatures, whichindicates the decrease of the density of nonradiative

掲載誌：ACS Omega, Vol. 43, pp. 3874438751 (2022)

recombination centers in β-FeSi2. A clear A-band
emission originated from β-FeSi2 was observed for thisA solid-state Z-scheme system is constructed whereby
rutile titania (TiO2) and beta-iron disilicide (β-FeSi)

film up to 285K. This pronounced PL intensity
enhancement from β-FeSi2 is attributed not only to thewere combined to act as oxygen (O2)- and hydrogen(H2)-evolution photocatalysts, respectively, connected

crystallinity evaluated by XRD measurement but also to
the decrease in density of thermal equilibrium Si

by gold (Au). β-FeSi island grains with diameters in the0.5–2 μm range were formed on the surface of Au-coatedvacancy in β-FeSi2.

TiO2 powder by co-sputtering method. On the surface ofTiO2 powder, the Au-Si liquidus phase was obtained via◆光触媒とオゾン処理等を組み合わせた有機物分解と環境浄化への応用

a Au-Si eutectic reaction, which contributed to
selectively deposit and crystallize β-FeSi island grains

川崎技術支援部材料解析グループ
落合剛

onto Au. After the loading of the H2-evolution
cocatalysts, platinum and chromium oxide, onto β-FeSi,

掲載紙：会報光触媒, Vol.68, pp.55-64(2022)

the system obtained catalyzed the evolution of H2 and O2
in stoichiometric ratio from pure water under ultraviolet
light irradiation. The transfer of photoexcited electrons
in the conduction band (CB) of β-FeSi2 to Pt causes the

深刻化・多様化する環境汚染に、新型コロナ感

reduction of protons to H2, and the photogeneration ofholes in the valence band (VB) of TiO2 causes the

染拡大が加わって、光触媒の酸化分解力を応用した環境浄化への期待が高まっている。しかしながoxidation of water to O2. In addition, the photogenerated
holes in the VB of β-FeSi2 and the photoexcited

ら、光触媒は酸化力は強力だが、大量の物質を分解するのは原理的に困難である。しかも、反応はelectrons in the CB of pc-TiO2 combined with each otherin the Au layer, affording the completion of the overall

光が照射されている表面でしか進まない。したがって、光触媒を応用した各種製品を開発するにあphotocatalytic water-splitting.

たって、その性能を適切な方法で評価し、能力の限界を正確に把握しなければならない。求められ◆Luminescent iron disilicide film growth bymetal-organic chemical vapor deposition

る浄化能力が光触媒のみでは達成できない場合、他の技術との複合化が必要となってくる。分解対象物や光触媒材料の特性などをふまえ、オゾン処理やプラズマ処理などとの複合化が研究されてい化学技術部新エネルギーグループ
秋山賢輔〇九州大学総合理工学院

るが、処理条件によって分解メカニズムや分解生成物が大きく変わることもあり、注意が必要であ51

KISTEC研究報告2023

【抄録】4 Research Association for Technology
Innovation of Organic Photovoltaics,る。本講演では、こうした光触媒とオゾン処理等を組み合わせた有機物分解と環境浄化への応用可能性について、いくつかの事例をもとに述べる。

掲載誌：ECS Journal of Solid State Science andTechnology, Volume 11, Number 5 (2022)◆ A novel embedding composition for theevaluation of the internal structure of carbon
materials using electron microscopy Get access
Arrow
Tsukaho Yahagi

Perovskite solar cells (PSCs) are expected to be one of
the next generation photovoltaics. However, reliablemeasurements of the power conversion efficiency (PCE)of PSCs are challenging as changes in the electrical

Kanagawa Institute of Industrial Science andTechnology (KISTEC)

properties occur during the conventional I–V curvemeasurements. In order to solve this problem, several
methods to maximize the accuracy have been developed,
but consistency between these methods has not been

掲載誌：Microscopy, dfad020,
https://doi.org/10.1093/jmicro/dfad020
Published: 11 March 2023

verified. In this paper, a round-robin inter-comparison of
the maximum power measurements for metastable
perovskite solar cells has been performed among threepublic laboratories in Japan using several methods. The

The image contrast obtained in electron microscopy
depends on the atomic number of the sample. Therefore,
obtaining a clear contrast is challenging when samples
composed of light elements (carbon materials andpolymers) are embedded in the resin. Herein, a newly
developed embedding composition exhibiting low
viscosity and high electron density is reported, which
can be solidified using physical or chemical methods.
When used for carbon materials, this embedding
composition allows clear microscopic observation withhigher contrast compared to conventional resinembedding. Furthermore, details of the observation ofsamples such as graphite and carbon black using thisembedding composition are reported.

maximum powers determined by the three laboratories
using the conventional I–V curve measurement
technique defined in IEC 60904–1 were compared toeach other. The relative standard deviation of themaximum power was 4.76%. The maximum power point
tracking (MPPT), steady-state (or stabilized) power
output (SPO) and dynamic I–V measurements were also
performed as the steady-state measurements of themaximum power. An excellent consistency was found toexist between the maximum powers obtained by theMPPT, SPO and dynamic I–V methods. The relative
standard deviation of Pmax determined by the MPPT

◆Round-Robin Inter-Comparison of Maximum
Power Measurement for Metastable Perovskite
Solar Cells

method at KISTEC and AIST was 1.25%.

Hidenori Saito1
Masahiro Yoshita2
Hiromi Tobita3
Daisuke Aoki1
Tomoyuki Tobe1
Haruya Shimura2
Shinichi Magaino41 Kanagawa Institute of Industrial Scienceand Technology (KISTEC)
2 Renewable Energy Research Center(RENRC), National Institute ofAdvanced Industrial Science andTechnology (AIST)
3 Japan Electrical Safety & Environmental
Technology Laboratories (JET),

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