高性能環境発電に向ける導電性強誘電体

• Project/Area Number: 22KF0381
• Project/Area Number (Other): 22F21070 (2022)
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Multi-year Fund (2023); Single-year Grants (2022)
• Section: 外国
• Review Section: Basic Section 26020:Inorganic materials and properties-related
• Research Institution: National Institute for Materials Science
• Principal Investigator: 任 暁兵 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 電子・光機能材料研究センター, 上席研究員 (50292529)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): KHATUA DIPAK 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 電子・光機能材料研究センター, 外国人特別研究員
• Project Period (FY): 2023-03-08 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000); Fiscal Year 2023: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2022: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)

Outline of Research at the Start

近年、振動エネルギーを電気エネルギーに変換できる強誘電材料・圧電材料振動エネルギーHarvesterが注目を集めている。しかし、通常の強誘電材料は絶縁体であるため、変換された電気エネルギーは十分な電流で外部デバイスに出力できない。
本研究では、申請者らのこれまでの研究成果を踏まえ、上記の難問を克服する方法を提案する。具体的に、これまで我々が研究した絶縁体である高性能圧電材料基づいて、電子型Dopantを添加し、圧電特性を維持しながら、材料の電気伝導率を大きく上昇させ、つまり、「金属性強誘電体」を創製する。これによって、上記ネック問題を解決し、高出力振動エネルギーHarvesterの創製が期待される。