| Project/Area Number |
19K22154
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 31:Nuclear engineering, earth resources engineering, energy engineering, and related fields
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| Research Institution | Aichi Institute of Technology (2020-2021)
Nagoya University (2019) |
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Principal Investigator |
Ichino Yusuke 愛知工業大学, 工学部, 教授 (90377812)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
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| Keywords | 超伝導 / ナノウィスカー / 液相成長 / VLS成長 / 高品質薄膜 / 高速成膜 / 高品質結晶 / 酸化物超伝導 / VLS / 液相安定化 / 機能性酸化物 |
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| Outline of Research at the Start |
酸化物超伝導体や酸化物熱電変換材料などの酸化物エネルギー材料は、エネルギーの高効率輸送、貯蔵や生成に大きく貢献する。しかし、実用化されている金属間化合物エネルギー材料と比較すると、超伝導では臨界電流密度の向上、熱電変換材料では熱電変換効率の向上が必要とされている。これらのエネルギー材料は、ナノメートルサイズの細線化を行うことで量子効果によってエネルギー性能が向上する可能性がある。
本課題では、量子効果によって酸化物エネルギー材料の性能を劇的に向上させることを目的として、これまで培ってきた気相薄膜結晶成長技術を駆使してエネルギー材料のナノひげ状結晶（ナノウィスカー）を成長させる技術を創製する。
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| Outline of Final Research Achievements |
Energy materials such as superconductors and thermoelectric materials contribute greatly to highly efficient transport, storage and generation of energy in a sustainable society. In this project, we aim to dramatically improve the performance of energy materials by quantum effects, and to create a technology to grow nano-whisker crystals of energy materials by using the vapor phase thin film crystal growth technology we have developed. Nano-whiskers made of YBa2Cu3Oy (YBCO) superconductor could not be obtained by using liquid phase materials such as Au and Ba-Cu-O-Ag. However, high quality YBCO films could be obtained due to the effect of growth through the liquid phase.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本課題の当初の目的であったエネルギー材料のナノウィスカーを作製することはできなかった。しかしながら、YBCO超伝導体の高品質な単結晶薄膜を得ることはできた。なおかつ、液相組成の最適化によって従来の気相法よりも高品質に、かつ高速にYBCO膜を得ることができた。これによって、YBCO超伝導線材を高性能かつ高速に量産できる技術の礎となる。
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