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スピン秩序および極性制御による高効率太陽光エネルギー変換

研究課題

研究課題/領域番号 15K13940
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関東京大学

研究代表者

田畑 仁  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (00263319)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードエネルギー変換 / 太陽光 / スピン秩序 / 極性制御
研究成果の概要

バンドエンジニアリングによる光電変換効率(光吸収帯域)の改善:カチオンサイト(Feサイト)をSiで置換することよる伝導帯レベル制御と、アニオンサイト(酸素サイト)を硫黄(S)で置換することによる価電子レベル制御によりバンド狭帯域化を達成した。
また極性結晶層のヘテロ積層による水素発生(水の光分解)の高効率化:ZnO等の極性結晶を活用し、その自発分極およびピエゾ分極による自己バイアス電荷印加効果によるバンドベンディングを活用することで、光触媒機能(水素発生)高効率化を実施した。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 11件、 招待講演 6件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] A low-cost portable electrical sensor for hydroxyl ions based on amorphous InGaZnO4 thin film at room temperature2017

    • 著者名/発表者名
      D. Sun, H. Matsui, H. Yamahara, C. Liu and H. Tabata
    • 雑誌名

      Sensor and Actuators B:Chemical

      巻: 239 ページ: 679-687

    • DOI

      10.1016/j.snb.2016.08.060

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Asymmetric plasmon structures on ZnO: Ga for high sensitivity in the infrared range2016

    • 著者名/発表者名
      H. Matsui, A. Ikehata, and H. Tabata
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: 109 号: 19 ページ: 1916011-5

    • DOI

      10.1063/1.4966598

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Plasmonic-Field Interactions at Nanoparticle Interfaces for Infrared Thermal-Shielding Applications Based on Transparent Oxide Semiconductors2016

    • 著者名/発表者名
      H. Matsui, S. Furuta, T. Hasebe and H. Tabata
    • 雑誌名

      ACS Appl. Mater. Inter.

      巻: 8 号: 18 ページ: 11749-11757

    • DOI

      10.1021/acsami.6b01202

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Evaluation of hydration in a water-soluble polymer by terahertz spectroscopy2016

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Kawabe, Munetoshi Seki, and Hitoshi Tabata
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 108 号: 8 ページ: 81103-81103

    • DOI

      10.1063/1.4942411

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly sensitive SERS analysis of the cyclic Arg-Gly-Asp peptide ligands of cells using nanogap antennas2016

    • 著者名/発表者名
      Alejandro Portela, Taka-aki Yano, Christian Santschi, Olivier J. F. Martin, Hitoshi Tabata, and Masahiko Hara
    • 雑誌名

      Journal of Biophotonics

      巻: 掲載確定 号: 2 ページ: 294-302

    • DOI

      10.1002/jbio.201500327

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Spin-glass behaviors in carrier polarity controlled Fe3-xTixO4 semiconductor thin film2015

    • 著者名/発表者名
      H. Yamahara, M. Seki, M. Adachi, M. Takahashi, H. Nasu, K. Horiba, H. Kumigashira and H. Tabata
    • 雑誌名

      J.Appl.Phys.

      巻: 118 号: 6 ページ: 0639051-0639057

    • DOI

      10.1063/1.4928408

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Fe3-xTixO4半導体薄膜におけるキャリア極性制御とスピングラス挙動2017

    • 著者名/発表者名
      山原 弘靖、関 宗俊、足立 真輝、高橋 雅尚、那須 英和、堀場 弘司、組頭 広志、田畑 仁
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会 薄膜・表面物理分科会奨励賞受賞記念講演
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Co,Si置換Lu3Fe5O12クラスターグラス薄膜における熱履歴記憶2017

    • 著者名/発表者名
      山原 弘靖、三橋 啓多、関 宗俊、田畑 仁
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 高感度スピン波検出を目指したY3Fe5O12 単結晶薄膜とPt界面の極限制御2017

    • 著者名/発表者名
      三橋 啓多、山原 弘靖、田中 裕行、田畑 仁
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ウェアラブル皮膚アセトン測定に向けたWO3ナノ粒子半導体ガスセンサの研究2017

    • 著者名/発表者名
      山田 祐樹、松井 裕章、山原 弘靖、檜山 聡、田畑 仁
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Photo anode and photo cathode properties based on iron oxide semiconductors2017

    • 著者名/発表者名
      H. Tabata, M. Seki, H. Yamahara, and B. Zhang
    • 学会等名
      2017 International Conference on Artificial Photosynthesis (ICARP2017)
    • 発表場所
      Suzaku Campus, Ritsumeikan University, Kyoto, Japan
    • 年月日
      2017-03-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 二段階PLD法を用いた室温強磁性酸化鉄半導体薄膜の創製2017

    • 著者名/発表者名
      張 博棟、石田 丈、山原 弘靖、関 宗俊、田畑 仁
    • 学会等名
      強的秩序とその操作に関わる研究グループ 第4回 研究会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2017-01-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Co,Si 置換 Lu3Fe5O12 クラスターグラス薄膜における熱履歴記憶2017

    • 著者名/発表者名
      山原 弘靖、三橋 啓多、関 宗俊、田畑 仁
    • 学会等名
      強的秩序とその操作に関わる研究グループ 第4回 研究会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2017-01-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Nano-Electronics (TFT) and Nano-Photonics (NIR & THz) for Biomedical Applications2016

    • 著者名/発表者名
      H. Tabata
    • 学会等名
      Chile-Japan Academic Forum 2016
    • 発表場所
      Puerto Natales, Chile
    • 年月日
      2016-11-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Terahertz and Near IR Plasmonics for Biomedical Applicatioons2016

    • 著者名/発表者名
      H. Tabata
    • 学会等名
      Chile-Japan Academic Forum 2016
    • 発表場所
      Santiago, Chile
    • 年月日
      2016-11-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Energy harvesting form solar light by nano structural controlled iron oxide thin films2016

    • 著者名/発表者名
      H. Tabata
    • 学会等名
      11th International Conference and Expo on Nanoscience and Molecular Nanotechnology
    • 発表場所
      Rome, Italy
    • 年月日
      2016-10-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Ferrite Engineering for Spintronics and Energy Harvesting2016

    • 著者名/発表者名
      H. Tabata
    • 学会等名
      12th IUPAC International Conference on Novel Materials and their Synthesis (NMS-XII)
    • 発表場所
      Changsha, China
    • 年月日
      2016-10-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Strong plasmon polariton coupling at ZnO/Organic interface2016

    • 著者名/発表者名
      H. Tabata and H. Matsui
    • 学会等名
      23rd International Workshop on Oxide Electronics (WOE23)
    • 発表場所
      Nanjing, China
    • 年月日
      2016-10-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Magnetic Aging and Memory Effect on Anisotropic Co and Nonmagnetic Si-substituted Lu3Fe5O12 Cluster Spin Glass Thin Films2016

    • 著者名/発表者名
      H. Yamahara, T. Murata, M. Seki, and H. Tabata
    • 学会等名
      23rd International Workshop on Oxide Electronics (WOE23)
    • 発表場所
      Nanjing, China
    • 年月日
      2016-10-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hydration state of biocompatible water-soluble polymers observed by terahertz spectroscopy2016

    • 著者名/発表者名
      H. Tabata
    • 学会等名
      International Symposium on Terahertz Nanoscience
    • 発表場所
      Porquerolles, France
    • 年月日
      2016-10-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] テラヘルツ波時間領域分光法におけるメタマテリアルを用いたビタミン水溶液の測定2016

    • 著者名/発表者名
      遠藤 寿晃、田畑 仁
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] In2O3:Snナノ粒子間界面からの赤外プラズモン励起と応力制御2016

    • 著者名/発表者名
      松井 裕章、田畑 仁
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 希土類ガーネット薄膜ヘテロ構造における磁気特性制御2016

    • 著者名/発表者名
      山原 弘靖、三橋 啓多、村田 哲也、関 宗俊、田畑 仁
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] V置換α-Fe2O3エピタキシャル薄膜の作製と可視・近赤外域における光電気化学特性2016

    • 著者名/発表者名
      Sathe Ameya、石田 丈、関 宗俊、田畑 仁
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 鉄系酸化物半導体ヘテロ構造による光電極特性2016

    • 著者名/発表者名
      田畑 仁
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Solar thermal shielding based on oxide plasmonics for transparent window applications2016

    • 著者名/発表者名
      H. Matsui, S. Furuta, T. Hasebe and H. Tabata
    • 学会等名
      The 14th International Conference of Near-Field Optics, Nanophotonics and Related Techniques
    • 発表場所
      Acty City Hamamatsu, Japan
    • 年月日
      2016-09-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 酸化物プラズモニクス -3d 遷移金属酸化物(V 系、Zn 系)およびITO の光・電子物性-2016

    • 著者名/発表者名
      田畑 仁
    • 学会等名
      応用電子物性分科会 研究例会 酸化物材料の基礎物性とその応用
    • 発表場所
      首都大学東京
    • 年月日
      2016-07-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of the Hydration States of Water Solved Bio-Medical Polymers Using Terahertz Time-Domain Spectroscopy2016

    • 著者名/発表者名
      H. Tabata, S. Kawabe and M. Seki
    • 学会等名
      MN Meeting on Terahertz 2016
    • 発表場所
      San Sebastian, Spain
    • 年月日
      2016-05-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Spintronics and Magnonics Based on Spinel and/or Garnet Iron Thin Films2015

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Tabata
    • 学会等名
      8th International Conference on Materials for Advanced Technologies (ICMAT2015)
    • 発表場所
      Suntec, Singapore,
    • 年月日
      2015-06-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Luminescence: An outlook on the phenomena and its applications2016

    • 著者名/発表者名
      H. Matsui and H. Tabata
    • 総ページ数
      386
    • 出版者
      InTech
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] Correlated Functional Oxides: Nanocomposites and Heterostructures2016

    • 著者名/発表者名
      M. Seki and H. Tabata
    • 総ページ数
      230
    • 出版者
      Springer International Publishing AG
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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