KAKEN — 研究課題をさがす | 研究者番号: 10548960

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検索結果: 11件 / 研究者番号: 10548960

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1. ボンド性擬ギャップ制御による高機能熱電変換材料の創出

研究課題

研究種目	基盤研究(B)
審査区分	小区分26010:金属材料物性関連
研究機関	名古屋工業大学
研究代表者	宮崎秀俊名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授
研究期間 (年度)	2024-04-01 – 2027-03-31交付
キーワード	熱電変換材料 / ホイスラー化合物 / ボンド性擬ギャップ / マテリアルインフォマティクス
研究開始時の研究の概要	本研究では、従来の熱電変換材料では到達しえなかった前人未到の高強度・高性能熱電変換材料の創成と熱電発電モジュールの実現に挑戦する。① マテリアルインフォマティクス(MI)による高強度・高性能擬ギャップ物質の探索、② 量子ビームによる機能性の解明、③ 新規物質を用いたモジュールの実現、を3名の研究者に ...

2. 価電子濃度制御による擬ギャップ系ホイスラー化合物の相安定性と熱電性能の向上

研究課題

研究種目	基盤研究(C)
審査区分	小区分26010:金属材料物性関連
研究機関	名古屋工業大学
研究代表者	西野洋一名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 研究員
研究期間 (年度)	2023-04-01 – 2027-03-31交付
キーワード	ホイスラー合金 / 熱電変換材料 / 擬ギャップ / ゼーベック効果 / 相安定性 / 価電子濃度 / 熱伝導率 / 熱電変換
研究開始時の研究の概要	Fe2VAlやRu2TiSiのような擬ギャップ系ホイスラー化合物の価電子濃度はVEC=6.0であるが、元素部分置換や非化学量論組成を利用することでVECを制御して、相安定性と熱電性能の関連性を追究する。VEC制御により擬ギャップ内のフェルミ準位を最適化すると出力因子は増大するが、同時にVEC=6.0 ...
研究実績の概要	価電子濃度VEC=6.0を有する擬ギャップ系ホイスラー化合物について、擬ギャップ内のフェルミ準位を最適化して相安定性の制御と熱電性能の向上を図った結果、以下の成果が得られた。
現在までの達成度 (区分)	2: おおむね順調に進展している

この課題の研究成果物	雑誌論文 (3件うち査読あり 3件) 学会発表 (8件うち国際学会 3件、招待講演 1件) 備考 (1件)

3. 単結晶を用いたモデル化によるショットピーニングの学理究明

研究課題

研究種目	挑戦的研究(萌芽)
審査区分	中区分26:材料工学およびその関連分野
研究機関	名古屋工業大学
研究代表者	佐藤尚名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授
研究期間 (年度)	2021-07-09 – 2024-03-31完了
キーワード	ショットピーニング / 表層巨大ひずみ加工 / 集合組織 / 相変態 / 単結晶
研究開始時の研究の概要	ショットピーニング(SP)は，加工表面に大きな圧縮残留応力や巨大な塑性変形を生じさせる．その際，材料の相安定性変化や強い結晶方位配向を持つ集合組織の形成が生じるが，SPで生じるこのような特異現象は，材料科学の観点から議論されていない．本研究では，単結晶を用いてSPで生じる現象を単純化し，SPによる加 ...
研究成果の概要	本研究では，単結晶あるいは粗大な結晶粒を有する試料を用いて，「金属材料へのショットピーニング(SP)で生じる加工表面の結晶学的集合組織の形成過程」および「鉄合金へのSPに伴う加工表面近傍の相安定性変化の発現要因」を究明することを目的とした．その結果，金属材料へのSPよって，加工表面の結晶粒が微細化し ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (5件うち査読あり 5件) 学会発表 (23件うち国際学会 7件、招待講演 6件)

4. 化学状態分析によるLPSO型合金の局所クラスター構造形成メカニズムの解明

公募研究

研究種目	新学術領域研究(研究領域提案型)
審査区分	理工系
研究機関	名古屋工業大学
研究代表者	宮崎秀俊名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授
研究期間 (年度)	2021-04-01 – 2023-03-31完了
キーワード	長周期積層構造 / マグネシウム合金 / 電子構造 / 硬X線光電子分光 / 第一原理計算 / 電子状態分析 / Mg合金 / 化学状態分析 / 光電子分光
研究開始時の研究の概要	長周期積層構造を有する遷移金属とレアアースを添加したMg合金は、超高強度、難燃性、軽量という優れた特性から次世代軽量構造材料として注目されている。添加された元素は、Mg母材中で分散し強固な局所クラスターを組織的に形成し、優れた機械的特性の起源と考えられている。そこで本研究課題では、熱処理条件によって ...
研究実績の概要	長周期積層構造を有する遷移金属とレアアースを添加したMg合金は、超高強度、難燃性、軽量という優れた特性から次世代軽量構造材料として注目されている。優れた機能性および安定性は、添加された元素がMg母材中で分散し強固な局所クラスターを組織的に形成するためと考えられている。特にMg99.2Zn0.2Y0. ...
研究領域	ミルフィーユ構造の材料科学-新強化原理に基づく次世代構造材料の創製-

この課題の研究成果物	雑誌論文 (2件うち査読あり 2件) 学会発表 (7件うち国際学会 1件)

5. Ru基ホイスラー化合物の擬ギャップ電子構造制御による熱電性能の向上

研究課題

研究種目	基盤研究(C)
審査区分	小区分26010:金属材料物性関連
研究機関	名古屋工業大学
研究代表者	西野洋一名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 研究員
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2024-03-31完了
キーワード	ホイスラー合金 / 熱電変換材料 / 擬ギャップ / ゼーベック効果 / 電子構造 / 元素置換 / 非化学量論組成 / 熱伝導率 / 熱電変換 / 電子構造制御 / Ru基化合物
研究開始時の研究の概要	擬ギャップ系Ru基ホイスラー化合物について，元素置換や非化学量論効果を利用して擬ギャップ内のフェルミ準位を最適化することで，電気抵抗率の低減と同時にゼーベック係数が大幅に増大することを追究し，出力因子8 mW/mK2を目標にして性能向上を図る。このような熱電性能の向上は，Fe2VAlと同様にフェルミ ...
研究成果の概要	擬ギャップ系ホイスラー化合物Ru2TiSiはp型でゼーベック係数は700 Kで185μV/Kを示し、出力因子は830 Kで4.4 mW/mK2に達した。一方、Ta置換したRu2Ti1-xTaxSiはn型となり、x=0.03のゼーベック係数は680 Kで-155μV/Kを示す。Ru2TiSiの熱伝導率 ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (13件うち国際共著 2件、査読あり 13件、オープンアクセス 7件) 学会発表 (32件うち国際学会 6件、招待講演 4件) 図書 (2件) 備考 (3件) 産業財産権 (2件)

6. 電子およびフォノン構造同時制御による革新的熱電変換材料の創成とデバイス実証

研究課題

研究種目	基盤研究(C)
審査区分	小区分26040:構造材料および機能材料関連
研究機関	名古屋工業大学
研究代表者	宮崎秀俊名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2021-03-31完了
キーワード	熱電変換材料 / フルホイスラー化合物 / ハーフホイスラー化合物 / 精密構造解析 / 第一原理計算 / 機械学習 / 電子構造 / フォノン構造 / 局所結晶構造 / 擬ギャップ / ホイスラー化合物 / 熱伝導率 / フォノン物性
研究成果の概要	熱電変換材料は、熱エネルギーを直接、電気エネルギーに変換できるため、これからの持続可能な社会の構築に有用な技術である。熱電変換材料の効率化のためには、電子とフォノンの両方を最適に制御する必要がある。そこで、本研究では、熱電変換材料における電子とフォノンの制御法を確立し、高い性能を有する熱電変換材料の ...

この課題の研究成果物	国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件うち国際共著 2件、査読あり 6件、オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件うち招待講演 2件)

7. 人工超格子多層膜による磁性トポロジカル状態の制御とフェルミオロジー

研究課題

研究種目	挑戦的萌芽研究
研究分野	物性Ⅰ
研究機関	名古屋工業大学
研究代表者	宮崎秀俊名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授
研究期間 (年度)	2015-04-01 – 2017-03-31完了
キーワード	トポロジカル絶縁体 / サマリウム酸化物 / 薄膜 / 分子線エピタキシー法 / Sm酸化物 / エピタキシャル成長 / 電子状態
研究成果の概要	近年、薄膜表面における空間対称性の破れに伴うディラックコーンと呼ばれる特殊な電子状態により出現する「量子異常ホール効果」がエネルギー損失を伴わない電力輸送を実現する可能性が報告された。EuO/SmO人工超格子多層膜において、薄磁性薄膜よりも高い温度で量子ホール効果が発現することが理論的に予言されたも ...

8. ホイスラー化合物熱電材料の非化学量論組成を利用した性能向上とその機構解明

研究課題

研究種目	基盤研究(C)
研究分野	金属物性・材料
研究機関	名古屋工業大学
研究代表者	西野洋一名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授
研究期間 (年度)	2014-04-01 – 2017-03-31完了
キーワード	熱電変換材料 / ホイスラー化合物 / 擬ギャップ / ゼーベック効果 / 価電子濃度 / 非化学量論組成 / 電子構造 / 熱伝導率 / 電気伝導 / 熱伝導 / 熱電発電
研究成果の概要	非化学量論組成Fe2V1+x-yTayAl1-x合金において，Vリッチ組成(x>0)はn型，Alリッチ組成(x<0)はp型になる。n型合金の出力因子は最高で5.8×10-3 W/mK2となり，熱伝導率は非化学量論組成とTa置換の相乗効果により5.6 W/mKに減少する。そのため，無次元性能指数は40 ...

この課題の研究成果物	国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (17件うち査読あり 17件、オープンアクセス 17件、謝辞記載あり 6件) 学会発表 (46件うち国際学会 3件、招待講演 6件) 図書 (5件) 備考 (3件) 産業財産権 (1件)

9. 省エネルギー社会を実現するための高性能熱電変換ホイスラー薄膜の基礎的研究

研究課題

研究種目	若手研究(B)
研究分野	金属物性
研究機関	名古屋工業大学
研究代表者	宮崎秀俊名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教
研究期間 (年度)	2012-04-01 – 2014-03-31完了
キーワード	熱電材料 / 電子構造 / 薄膜 / 熱電変換材料 / ホイスラー化合物 / Fe2VAl
研究概要	熱電材料として注目されているホイスラー型Fe2VAlの熱電特性の向上のために、高温で良好な熱で特性を有する材料の開発およびその薄膜化を試みた。Fe2VAlに対し、様々なドーピング効果、非化学両論効果を試みることにより、正負ともに大きなゼーベック係数の絶対値を得るとともに、最高性能温度の上昇に成功した ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (11件うち査読あり 10件) 学会発表 (12件うち招待講演 2件) 備考 (2件)

10. 室温強磁性半導体を目指した酸化ユーロピウムの基礎研究

研究課題

研究種目	基盤研究(B)
研究分野	物性Ⅱ
研究機関	分子科学研究所
研究代表者	木村真一分子科学研究所, 極端紫外光研究施設, 准教授
研究期間 (年度)	2010 – 2012完了
キーワード	強磁性半導体 / 酸化ユーロピウム / 電子構造 / シンクロトロン放射 / 光電子分光 / 逆光電子分光 / 赤外分光
研究概要	強磁性半導体である酸化ユーロピウムEuOは,Euを過剰にしたり,2価イオンのEuを3価でイオン半径が小さいLaやGdで置換したりして格子定数や電子ドープを行うことによって,巨大磁気抵抗効果を伴った強磁性転移温度の急激な増大(約70K→150K)を示す。その起源は,Eu 4fとO 2pとの混成効果,お ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (59件うち査読あり 59件) 学会発表 (108件うち招待講演 11件) 図書 (4件) 備考 (4件)

11. 希土類強磁性半導体単結晶の超薄膜化と機能性の解明

研究課題

研究種目	研究活動スタート支援
研究分野	物性Ⅰ
研究機関	分子科学研究所
研究代表者	宮崎秀俊分子科学研究所, 極端紫外光研究施設, 特別協力研究員
研究期間 (年度)	2009 – 2010完了
キーワード	EuO / 強磁性半導体 / 単結晶 / 超薄膜
研究概要	EuOは強磁性転移温度が約70Kの強磁性半導体であり、将来、有望なスピントロニクスデバイス材料として注目されている。EuOをスピンフィルターなどのスピントロニクスデバイスとして応用するためには、膜厚を1原子層レベルでコントロールした単結晶超薄膜の作製技術の確立、その基礎物性、および物性の発現と深く関 ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (8件うち査読あり 7件) 学会発表 (13件) 図書 (1件) 備考 (1件)