Development of electric properties induced by distortion of controlled structures

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05647
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 36010:Inorganic compounds and inorganic materials chemistry-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Kobayashi Makoto 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 准教授 (50613395)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 酸化チタン / 形態制御 / ナノ材料 / 誘電率 / 異方結晶成長

Outline of Final Research Achievements

Rutile and brookite-type titania nanorods with various aspect ratios have been successfully synthesized. AC impedance measurement of nanorod green bodies indicates that the threshold of dielectric constant enhancement by anisotropic growth along the c-axis may exist. Brookite nanorods with a higher aspect ratio exhibited a lower dielectric constant. Electric properties of nanorods were evaluated by scanning probe microscopy, however, the dielectric constant was not calculated properly due to the measurement geometry. In this study, an investigation of the relationship among morphologies and properties was successfully performed to some extent and new knowledge for the evaluation of electric properties of a single particle was accumulated.

Free Research Field

無機材料化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ナノ粒子の機能が形態により変化することは報告されているものの、その本質を調査した研究は僅少である。本研究ではこの難題に挑み、酸化チタンをモデル化合物として選択し、異方成長と機能の関連を調査した。結果、異方成長により歪みが生じることや電気的特性との関連をある程度明らかにするとともに、ナノロッド１つの電気化学特性評価に対して一定の指針を示すことができた。これらナノ粒子の形態と機能に関して蓄積された基礎的な知見は、今後、よりポテンシャル高い化合物への応用が期待できることから、学術的・社会的な意義は十分にあったといえる。