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3次元エピタキシャル界面を導入した次世代ナノ複合セラミックコンデンサの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K18221
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 複合材料・表界面工学
研究機関山梨大学

研究代表者

上野 慎太郎  山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (40647062)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード誘電材料 / 複合材料 / セラミックス材料 / ソルボサーマル法 / エピタキシャル界面 / コアシェル構造 / セラミックス / 複合材料・物性 / 電子・電気材料 / 誘電体物性 / コンデンサ / 粒界絶縁型構造 / 界面制御 / 溶液プロセス / ゾル-ゲル法
研究成果の概要

まず粒界絶縁型構造を持つ導電体/絶縁体複合コンデンサのモデルとして、チタン金属/チタン酸バリウム複合材料を、独自に開発した低温液相プロセスにより作製した。構造の微細化及び均一化により、10000を超える有効比誘電率と5%以下の低い誘電損失を広い周波数範囲で実現した。更に導電体/絶縁体間にエピタキシャル界面を導入するため、ニッケル酸ランタン(導電性ペロブスカイト)、およびチタン酸ビスマスカリウムなどの絶縁性ペロブスカイトからなるcore-shell粒子を作製し、エピタキシャル界面の導入を確認した。更に低温液相プロセスにより粒界絶縁型導電体/絶縁体複合セラミックコンデンサの作製に至った。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (33件) (うち国際学会 9件、 招待講演 4件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] Synthesis of LaNiO<sub>3</sub>&ndash;(Bi<sub>1/2</sub>K<sub>1/2</sub>)TiO<sub>3</sub> core&ndash;shell nanoparticles with epitaxial interfaces by the hydrothermal method for use in boundary layer capacitors2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Hattori, I. Fujii, S. Ootsuki, M. Furukawa, S. Wada, and S. Ueno
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 126 号: 5 ページ: 306-310

    • DOI

      10.2109/jcersj2.17245

    • NAID

      130006730924

    • ISSN
      1348-6535, 1882-0743
    • 年月日
      2018-05-01
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 金属/絶縁体ナノ複合セラミックキャパシタの開発2016

    • 著者名/発表者名
      上野慎太郎、坂本康直、垣内博行、中島光一、和田智志
    • 雑誌名

      キャパシタ技術

      巻: 23 ページ: 21-30

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Preparation of Insulator/Conductor Composite Ceramics by Hydrothermal Method and Their Dielectric Properties2015

    • 著者名/発表者名
      Yasunao Sakamoto, Shintaro Ueno, Hideto Kawashima, Kouichi Nakashima, Satoshi Wada
    • 雑誌名

      Transactions of the Materials Research Society of Japan

      巻: 40 号: 3 ページ: 291-294

    • DOI

      10.14723/tmrsj.40.291

    • NAID

      130005096523

    • ISSN
      1382-3469, 2188-1650
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrical Properties of Ti/BaTiO<sub>3</sub> Composite Capacitors with Nanostructured Core-Shell Particles2015

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Ueno, Yasunao Sakamoto, Hiroya Taguchi, Kouichi Nakashima, Satoshi Wada
    • 雑誌名

      Transactions of the Materials Research Society of Japan

      巻: 40 号: 3 ページ: 267-270

    • DOI

      10.14723/tmrsj.40.267

    • NAID

      130005096521

    • ISSN
      1382-3469, 2188-1650
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of titanium metal/barium titanate composites with boundary layer structure by hydrothermal method and their dielectric properties2015

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Ueno, Yasunao Sakamoto, Hiroyuki Kakiuchi, Kouichi Nakashima, Satoshi Wada
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 54 号: 10S ページ: 10NB07-10NB07

    • DOI

      10.7567/jjap.54.10nb07

    • NAID

      210000145785

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microstructures of lanthanum nickel oxide particles with crystal facets synthesized in molten chlorides2015

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Ueno, Yasunao Sakamoto, Hiroya Taguchi, Kouichi Nakashima, Satoshi Wada
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 123 号: 1437 ページ: 351-354

    • DOI

      10.2109/jcersj2.123.351

    • NAID

      130005068649

    • ISSN
      1348-6535, 1882-0743
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 金属/常誘電体複合セラミックスコンデンサの湿式プロセスによる作製とその誘電特性2018

    • 著者名/発表者名
      上野 慎太郎、服部 優哉、藤井 一郎、和田 智志
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2018年年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 大容量絶縁体/導電体複合キャパシタの作製に向けたペロブスカイト型酸化物コア-シェルナノ粒子の合成2018

    • 著者名/発表者名
      服部 優哉、上野 慎太郎、藤井 一郎、和田 智志
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2018年年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Microstructures and Electrical Properties of Conductor/Insulator Nanocomposite Capacitors2018

    • 著者名/発表者名
      S. Ueno, Y. Hattori, I. Fujii, S. Wada, C. Moriyoshi, and Y. Kuroiwa
    • 学会等名
      2018 ISAF-FMA-AMF-AMEC-PFM Joint Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 溶液プロセスを用いた新たな複合誘電セラミックスの開発 ~ファインコンポジットの創成を目指して~2018

    • 著者名/発表者名
      上野 慎太郎
    • 学会等名
      日本セラミックス協会東海支部東海若手セラミスト懇話会 第56回・2018年 夏期セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ペロブスカイト型絶縁体/導電体酸化物コア‐シェルナノ粒子の合成と大容量複合キャパシタへの応用2018

    • 著者名/発表者名
      服部 優哉、上野 慎太郎、藤井 一郎、和田 智志
    • 学会等名
      日本セラミックス協会東海支部東海若手セラミスト懇話会 第56回・2018年 夏期セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 構造の微細化による粒界絶縁型導電体/絶縁体 複合コンデンサの電気特性改善2017

    • 著者名/発表者名
      上野 慎太郎、服部優哉、垣内 博行、和田 智志
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2017年年会
    • 発表場所
      日本大学(東京都、千代田区)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 酸化物絶縁体/酸化物導電体を用いた複合セラミックス キャパシタの作製2017

    • 著者名/発表者名
      服部優哉、上野 慎太郎、和田 智志
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2017年年会
    • 発表場所
      日本大学(東京都、千代田区)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 低温プロセスによる導電体/絶縁体 ファインコンポジットの開発2017

    • 著者名/発表者名
      上野 慎太郎、服部優哉、垣内 博行、中島 光一、和田 智志
    • 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(神奈川県、横浜市)
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Microstructural Design and Dielectric Properties of Conductor/Insulator Nanocomposite Materials2017

    • 著者名/発表者名
      S. Ueno, Y. Hattori, H. Kakiuchi, and S. Wada
    • 学会等名
      PACRIM12
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 微細構造制御による導電体/絶縁体複合セラミックキャパシタの誘電特性改善2017

    • 著者名/発表者名
      上野 慎太郎,服部 優哉,藤井 一郎,和田 智志
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 高容量キャパシタのための絶縁体/導電体複合セラミックスの作製2017

    • 著者名/発表者名
      服部 優哉、上野 慎太郎、藤井 一郎、和田 智志
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 湿式プロセスにより作製した導電体/絶縁体複合セラミックコンデンサの誘電特性2017

    • 著者名/発表者名
      上野 慎太郎、服部 優哉、藤井 一郎、和田 智志
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第30回秋季シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ソルボサーマル固化法を用いた電子セラミックスの将来2017

    • 著者名/発表者名
      和田 智志、上野 慎太郎、藤井 一郎
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第30回秋季シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 導電体/絶縁体複合キャパシタの 微構造と誘電特性2017

    • 著者名/発表者名
      上野 慎太郎,服部 優哉,藤井 一郎,和田 智志
    • 学会等名
      第37回エレクトロセラミックス研究討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 200℃以下での高性能電子セラミックス作製をあなたは信じますか?2017

    • 著者名/発表者名
      和田 智志、上野 慎太郎、藤井 一郎
    • 学会等名
      第37回エレクトロセラミックス研究討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 大容量キャパシタに向けたペロブスカイト型 絶縁性 /導電性酸化物複合セラミックスの作製2017

    • 著者名/発表者名
      服部 優哉、上野 慎太郎、藤井 一郎、和田 智志
    • 学会等名
      第37回エレクトロセラミックス研究討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Dielectric Properties of Conductor/Insulator Nanocomposite Capacitors Prepared by Solvothermal Method2017

    • 著者名/発表者名
      S. Ueno, Y. Hattori, I. Fujii, and S. Wada
    • 学会等名
      18th US-Japan Seminar on Dielectric and Piezoelectric Ceramics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高容量キャパシタ応用に向けた金属/誘電体複合材料の微細構造デザイン2016

    • 著者名/発表者名
      上野 慎太郎、服部優哉、垣内 博行、和田 智志
    • 学会等名
      第26回日本MRS年次大会
    • 発表場所
      横浜情報文化センター 大会議室(神奈川県、横浜市)
    • 年月日
      2016-12-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Dielectric Properties of Conductor/Insulator Composite Capacitors Prepared by Solvothermal Method2016

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Ueno, Yuya Hattori, Hiroyuki Kakiuchi, Satoshi Wada
    • 学会等名
      10th Asian Meeting on Electroceramics
    • 発表場所
      GIS TAIPEI TECH Convention center (Taipei, Taiwan)
    • 年月日
      2016-12-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 低温プロセスによる導電体/絶縁体 ファインコンポジットの開発2016

    • 著者名/発表者名
      上野 慎太郎、服部優哉、垣内 博行、中島 光一、和田 智志
    • 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(新潟県、新潟市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ソルボサーマル法を用いた粒界絶縁型 複合コンデンサの微細構造デザイン2016

    • 著者名/発表者名
      上野 慎太郎、垣内 博行、服部優哉、和田 智志 、中島 光一
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第29回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      広島大学(広島県、東広島市)
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Dielectric Enhancement of Nanostructured Composite Capacitors Prepared by Wet Chemical Method2016

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Ueno, Yasunao Sakamoto, Kouichi Nakashima, Satoshi Wada
    • 学会等名
      9th International Conference on High Temperature Ceramic Matrix Composites and Global Forum on Advanced Materials and Technologies for Sustainable Development 2016
    • 発表場所
      Toronto Marriott Downtown Eaton Centre Hotel (Toronto, Canada)
    • 年月日
      2016-06-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Low-temperature Fabrication of Conductor/Insulator Composite Capacitors with Boundary Layer Structures2016

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Ueno, Yasunao Sakamoto, Hiroyuki Kakiuchi, Kouichi Nakashima, Satoshi Wada
    • 学会等名
      13th International Conference on Ceramic Processing Science
    • 発表場所
      Todai-ji Culture Center & Nara Kasugano International Forum (Nara, Japan)
    • 年月日
      2016-05-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ソルボサーマル固化法による絶縁体/導電体ナノ複合セラミックスの作製とその誘電特性2016

    • 著者名/発表者名
      坂本康直,上野慎太郎,中島光一,和田智志,馬込栄輔,森吉千佳子,黒岩芳弘
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2016年年会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都)
    • 年月日
      2016-03-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 粒界絶縁型コンデンサにおける金属-絶縁体 Core-Shell コンポーネントの微細構造制御と誘電特性への影響2016

    • 著者名/発表者名
      上野慎太郎,坂本康直,垣内博行,中島光一,和田智志
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2016年年会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都)
    • 年月日
      2016-03-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属/絶縁体ナノ複合セラミックキャパシタの開発2016

    • 著者名/発表者名
      上野慎太郎,坂本康直,垣内博行,中島光一,和田智志
    • 学会等名
      キャパシタ技術委員会 平成28年度・第1回研究会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府)
    • 年月日
      2016-01-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Preparation of insulator/lanthanum nickel oxide composite ceramics by solvothermal method and their dielectric properties2015

    • 著者名/発表者名
      Yasunao Sakamoto, Shintaro Ueno, Kouichi Nakashima, Satoshi Wada
    • 学会等名
      2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2015)
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center (Honolulu, Hawaii, USA)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Low-temperature preparation of high-capacitance metal/insulator composite capacitors with boundary layer structure2015

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Ueno, Yasunao Sakamoto, Kouichi Nakashima, Satoshi Wada
    • 学会等名
      2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2015)
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center (Honolulu, Hawaii, USA)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ゾルゲル法によるLaNiO3-絶縁体コアシェル粒子を用いた複合キャパシタの作製とその誘電特性2015

    • 著者名/発表者名
      坂本康直,上野慎太郎,中島光一,和田智志
    • 学会等名
      第25回日本MRS年次大会
    • 発表場所
      横浜市開港記念会館(神奈川県)
    • 年月日
      2015-12-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Dielectric properties of metal/insulator composite capacitors prepared by wet chemical approach2015

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Ueno, Yasunao Sakamoto, Hiroyuki Kakiuchi, Kouichi Nakashima, Satoshi Wada
    • 学会等名
      The 17th US-Japan Seminar on Dielectric and Piezoelectric Ceramics
    • 発表場所
      ホテル ブエナビスタ(長野県)
    • 年月日
      2015-11-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Core-Shell 粒子の構造を利用した金属/絶縁体複合コンデンサの作製と誘電特性2015

    • 著者名/発表者名
      上野慎太郎,坂本康直,垣内博行,中島光一,和田智志
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第28回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      富山大学(富山県)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 粒界絶縁型構造を持つ金属/絶縁体複合キャパシタの誘電特性2015

    • 著者名/発表者名
      上野慎太郎,坂本康直,垣内博行,中島光一,和田智志
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 粒界絶縁型構造を持つTi/BaTiO3複合材料の湿式作製とその誘電特性2015

    • 著者名/発表者名
      上野慎太郎,坂本康直,中島光一,和田智志
    • 学会等名
      第32回強誘電体応用会議
    • 発表場所
      コープイン京都(京都府)
    • 年月日
      2015-05-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] ユビキタスナノ材料創成研究室 Ueno Laboratory

    • URL

      http://www.ccn.yamanashi.ac.jp/~sueno/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 山梨大学 和田研究室 [Wada Laboratory]

    • URL

      http://www.ccn.yamanashi.ac.jp/~swada/lab/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 山梨大学Off-Gridマテリアルケミストリー研究ユニット

    • URL

      http://www.ccn.yamanashi.ac.jp/~offgrid/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 山梨大学工学部応用化学科

    • URL

      http://www.chem.yamanashi.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 山梨大学 ユビキタスナノ材料創成研究室

    • URL

      http://www.ccn.yamanashi.ac.jp/~sueno/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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