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Creation of flexible and ultra-sensitive micro-strain sensor that enables pulse wave measurement

Research Project

Project/Area Number 20K21086
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 26:Materials engineering and related fields
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

Kanki Teruo  大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (40448014)

Project Period (FY) 2020-07-30 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Keywordsひずみセンサー / フレキシブル / 二酸化バナジウム / 金属ー絶縁体相転移 / 金属-絶縁体相転移
Outline of Research at the Start

強相関電子系酸化物は、格子歪、磁場、電場などの外場でスピン・電子相転移の巨大な変調現象が現れる興味深い物質群であり、多くの研究者によって実験、理論を発展させてきた。現在でも、格子歪・圧力制御における新奇物性現象、新物質相の研究は尽きることなく盛んに研究がなされている。本研究は、従来等方的にしか印可できなかった格子歪が、単結晶酸化物フレキシブルシートにより、異方的で連続・精密制御が可能となることから、新奇物性相、歪-電気伝導特性の相関解明など学術の進展、及びフレキシブルシートを用いた生体モニタリングデバイス展開が見込める。

Outline of Final Research Achievements

Transition Metal oxides are attractive much attention for a variety of exotic physical properties, such as high temperature-superconducting, metal-insulator transition and the colossal magneto-resistance effect. These properties are caused by a strong electron-orbital coupling and an electron-electron coupling. Thus, as a strain effectively make a change in electronic properties. In this study, I have demonstrated a huge resistance modulation due to strain effect using single crystal oxide thin films on flexible sheets and clarified their mechanism. These results will lead to realize applications to a micro-strain gauge.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

強相関電子系酸化物は、格子歪、磁場、電場などの外場で巨大な物性変調現象が現れる興味深い物質群であり、多くの研究者によって理論を発展させてきた。現在も、格子歪・圧力制御における新奇物性現象、新物質相の研究は尽きることなく盛んに研究が行われている。本研究課題の学術的意義は、従来一方向のみのひずみ印可に対し、フレキシブルシート上に作製することが可能になったことから多軸方向に連続かつ精密に制御ができ、将来、新奇物性相、歪-電気伝導の相関解明の進展が期待できる点にある。応用面でも、フレキシブルシートの密着性の良さから、生体モニタリングなどのウェアラブルデバイスへの展開が見込める。

Report

(3 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2020 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] ジェノバ大学/CNR(イタリア)

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] Anisotropic Temperature-Driven Strain Dynamics in VO2 Solid-State Microactuators2020

    • Author(s)
      Manca Nicola、Kanki Teruo、Endo Fumiya、Ragucci Enrico、Pellegrino Luca、Marre Daniele
    • Journal Title

      ACS Applied Electronic Materials

      Volume: 3 Issue: 1 Pages: 211-218

    • DOI

      10.1021/acsaelm.0c00776

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Planar Nanoactuators Based on VO2 Phase Transition2020

    • Author(s)
      Manca Nicola、Kanki Teruo、Endo Fumiya、Marre Daniele、Pellegrino Luca
    • Journal Title

      Nano Letters

      Volume: 20 Issue: 10 Pages: 7251-7256

    • DOI

      10.1021/acs.nanolett.0c02638

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Remarks] Solid State Actuators for Micro/Nanorobotics

    • URL

      http://www.vo2actuators.spin.cnr.it/

    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-08-03   Modified: 2023-01-30  

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