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ポーラロン伝導酸化物薄膜の熱電特性に関する研究

Research Project

Project/Area Number 17J01281
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Applied materials
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

小野里 尚記  北海道大学, 大学院情報科学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2019: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2018: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsエレクトロクロミックトランジスタ / フレキシブル / 熱伝導率 / 層状コバルト酸化物 / 熱電変換 / エレクトロクロミックデバイス
Outline of Annual Research Achievements

今年度は昨年度に引き続き酸化タングステン(WO3)を活性層に用いたエレクトロクロミックトランジスタ(ECT)の開発を主に取り組んだ。内容としてはWO3-ECTの高性能化を目指しデバイスのフレキシブル化を目指した。近年、フレキシブル電子デバイスのニーズが急速に高まっておりECTもフレキシブル化できれば用途の幅が格段に広がる。フレキシブルPET基板上に下部TCO層を有するWO3-ECT素子を作製、曲げた状態(曲率R > 16 mm)で動作させたところ、フラットな状態のガラス基板上と同じように3V、1秒での動作に成功した。曲げ耐性試験においても400回の曲げ耐性を有することを明らかにした。一方で、曲率をさらに変化させた場合(曲率R = 12, 6 mm)では素子の動作速度が2~3秒かかり、曲げ耐性にも脆いことがわかった。曲げ耐性試験後の素子には多数のクラックが確認できたことから曲げによって素子にストレスがかかり素子の破壊につながっていることがわかった。[Jpn. J. Appl. Phys. 59. 024002 (2020)]。
本年度の2つ目の大きな成果は層状コバルト酸化物薄膜の熱伝導率に関するものである。層状コバルト酸化物AxCoO2はCoO2層に隣接する隣接層の元素Aを置き換えることが可能であるため様々な元素を置換した薄膜を作製し、層状構造の層に垂直方向と平行方向の熱伝導率を計測した。TDTR法によって計測したAxCoO2エピタキシャル薄膜の熱伝導率、熱伝導率はAに依らず 層に垂直方向 < 層に平行方向であり、(Aの原子量x)の増加に伴い特に層に平行方向の熱伝導率が大きく減少する傾向が見られた。この結果から、AxCoO2の性能指数増強の材料設計指針が得られた。[ Adv. Mater. Interfaces. 7, 1901816 (2019)]。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2020 2019 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 3 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] 釜山大学校(韓国)

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    • Author(s)
      Hai Jun Cho*, Yugo Takashima, Yukio Nezu, Takaki Onazato, Hiromichi Ohta*
    • Journal Title

      Adv. Mater. Interfaces

      Volume: 7 Issue: 3 Pages: 1901816-1901816

    • DOI

      10.1002/admi.201901816

    • NAID

      120006957261

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    • Author(s)
      Takaki Onozato*, Hai Jun Cho, Hiromichi Ohta*
    • Journal Title

      Jpn. J. Appl. Phys.

      Volume: 59 Issue: 2 Pages: 024002-024002

    • DOI

      10.7567/1347-4065/ab6563

    • NAID

      120006955179

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  • [Journal Article] Investigation of electrical and thermal transport property reductions in La-doped BaSnO3 films2019

    • Author(s)
      Cho Hai Jun、Feng Bin、Onozato Takaki、Wei Mian、Sanchela Anup V.、Ikuhara Yuichi、Ohta Hiromichi
    • Journal Title

      Physical Review Materials

      Volume: 3 Issue: 9 Pages: 094601-094601

    • DOI

      10.1103/physrevmaterials.3.094601

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      Hai Jun Cho, Takaki Onozato, Mian Wei, Anup Sanchela, Hiromichi Ohta
    • Journal Title

      APL Materials

      Volume: 7 Issue: 2 Pages: 022507-022507

    • DOI

      10.1063/1.5054154

    • NAID

      120006711965

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    • Author(s)
      Takaki Onozato, Yukio Nezu, Hai Jun Cho, Hiromichi Ohta
    • Journal Title

      AIP Advances

      Volume: 9 Issue: 2 Pages: 025122-025122

    • DOI

      10.1063/1.5089604

    • NAID

      120006711964

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      Hai Jun Cho*, Gowoon Kim, Takaki Onozato, Hyoungjeen Jeen, Hiromichi Ohta
    • Journal Title

      International Journal of Heat and Mass Transfer

      Volume: 137 Pages: 263-267

    • DOI

      10.1016/j.ijheatmasstransfer.2019.03.135

    • NAID

      120007098301

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      Anup V. Sanchela, Takaki Onozato, Bin Feng, Yuichi Ikuhara, Hiromichi Ohta
    • Journal Title

      Phys. Rev. Materials

      Volume: 1 Issue: 3 Pages: 034603-034603

    • DOI

      10.1103/physrevmaterials.1.034603

    • NAID

      120006383819

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      2019年第80回応用物理学会秋季学術講演会
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      Takaki Onozato, Hai Jun Cho, and Hiromichi Ohta
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  • [Presentation] A flexible electrochromic transistor under mechanical fatigue2019

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      Takaki Onozato, Hai Jun Cho, and Hiromichi Ohta
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      The 3rd Workshop on Functional Materials Science
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  • [Presentation] WO3固体エレクトロクロミックトランジスタの高速動作2019

    • Author(s)
      小野里尚記, 根津有希央, Hai Jun Cho,太田裕道
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  • [Presentation] TDTR法による層状酸化物薄膜の熱伝導率の結晶方位依存性計測2018

    • Author(s)
      小野里尚記, Cho Hai Jun,Yi-Ming Chang, Yu-Miin Sheu, フウ ビン, 幾原雄一, 太田裕道,
    • Organizer
      第79回 応用物理学会秋季学術講演会
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  • [Presentation] Anisotropic thermal conduction behavior of a complicated layered structure oxide2018

    • Author(s)
      T. Onozato, H.J. Cho, Y-M. Chang, Y-M. Sheu, B. Feng, Y. Ikuhara, and H. Ohta
    • Organizer
      The 2nd Workshop on Functional Materials Science
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  • [Presentation] Thermal conductivity anisotropy of layered complex oxide2018

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      T. Onozato, H.J. Cho, Y-M. Chang, Y-M. Sheu, B. Feng, Y. Ikuhara, H. Ohta
    • Organizer
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  • [Presentation] 配向制御した層状コバルト酸化物エピタキシャル薄膜の熱電特性2017

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      小野里尚記, Yi-Ming Chang, Yu-Miin Sheu, 太田裕道
    • Organizer
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    • Author(s)
      Takaki Onozato, Yi-Ming Chang, Yu-Miin Sheu, Hiromichi Ohta
    • Organizer
      The 18th RIES-Hokudai International Symposium 極 [Kyoku]
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  • [Book] エレクトロクロミックデバイスの開発最前線2019

    • Author(s)
      樋口昌芳
    • Total Pages
      216
    • Publisher
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781314235
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  • [Remarks] 北海道大学電子科学研究所薄膜機能材料研究分野ホームページ

    • URL

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      http://functfilm.es.hokudai.ac.jp/

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  • [Patent(Industrial Property Rights)] エレクトロクロミックトランジスタ、電子カーテン、情報表示記憶装置および防眩ミラー2018

    • Inventor(s)
      太田裕道, 小野里尚記
    • Industrial Property Rights Holder
      北海道大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2018-243861
    • Filing Date
      2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

URL: 

Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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