| Budget Amount *help |
¥129,610,000 (Direct Cost: ¥99,700,000、Indirect Cost: ¥29,910,000)
Fiscal Year 2022: ¥30,810,000 (Direct Cost: ¥23,700,000、Indirect Cost: ¥7,110,000)
Fiscal Year 2021: ¥23,530,000 (Direct Cost: ¥18,100,000、Indirect Cost: ¥5,430,000)
Fiscal Year 2020: ¥19,760,000 (Direct Cost: ¥15,200,000、Indirect Cost: ¥4,560,000)
Fiscal Year 2019: ¥38,870,000 (Direct Cost: ¥29,900,000、Indirect Cost: ¥8,970,000)
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| Outline of Annual Research Achievements |
物質の原子スケールにおける熱伝導や電子伝導を可視化することができれば、新しい材料やデバイス開発に繋がる。本研究では、目に見える大きさのものとは全く異なる熱輸送特性や電子輸送特性を示す原子スケールの特殊な界面を「機能コア」と位置づけ、超精密な薄膜・デバイス作製技術を駆使して機能コアを導入したモデル材料を作製し、相界面における熱輸送特性や電子輸送特性を調査し、巨大機能の発現とその制御を目指している。太田Gr.では、遷移金属酸化物エピタキシャル薄膜の熱伝導率を計測した。各種薄膜およびデバイスの機能コアの可視化については、A01(ア)(イ)班、A02(ウ)(エ)班、必要時に随時海外共同研究者に分析・解析を依頼した。寺崎Gr.では、機能性熱伝導物質を設計し、単結晶育成を行った。齊藤Gr.では、太田Gr.で得られた熱伝導率の結果を踏まえて機能コアの界面熱抵抗のモデル化を行った。また、太田Gr.では下記の研究成果に関してプレス発表を行った（2020年11月2日）。層状コバルト酸化物Na3/4CoO2薄膜のナトリウムイオンを様々な金属イオン（Ca1/3, Sr1/3, Ba1/3）に置き換えた結果、金属イオン層が重くなるにつれて、電気的な特性は変化せず、熱伝導率だけが減少することを突き止め、最終的に重いバリウムイオンに置き換えたとき、室温で熱電変換性能指数ZTが0.11に達することを発見した。一般に、性能指数ZTは高温になるほど上昇することから、真に安定で実用的な熱電変換材料の実現が期待される。
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