Development of window chromic devices using electrical control of surface plasmons based on oxide semiconductors

• Project/Area Number: 24K00917
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21050:Electric and electronic materials-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 松井 裕章 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (80397752)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 依田 秀彦 宇都宮大学, 工学部, 准教授 (30312862) ; J・J Delaunay 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (80376516)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,330,000 (Direct Cost: ¥14,100,000、Indirect Cost: ¥4,230,000); Fiscal Year 2026: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2025: ¥9,100,000 (Direct Cost: ¥7,000,000、Indirect Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 2024: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
• Keywords: 酸化物半導体 / 表面プラズモン / 赤外領域 / 遮熱断熱 / 電気的制御

Outline of Research at the Start

本研究では、酸化物半導体ナノ粒子薄膜を光メタマテリアルへと機能化し、ナノ粒子間界面の光熱制御に基づく新しいウインドウクロミック（調光ガラス窓）の創出を目指す。特に、固液界面技術による電子ドーピングを表面プラズモン励起の動的制御へ発展させ、「日射熱・輻射熱制御」と「機能制御」を併せ持つ可視透明な新しい材料・デバイス原理の実証を目指す。本課題は、酸化物半導体ナノ粒子薄膜の光メタマテリアル制御と遮熱性能や、光励起による電子ドーピングと表面プラズモン励起、及び固液界面による電荷蓄積とエレクトロクロミック機能を実証する。