| 研究課題/領域番号 |
16H04219
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
無機工業材料
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
島ノ江 憲剛 九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (10274531)
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| 研究分担者 |
西堀 麻衣子 九州大学, 総合理工学研究院, 准教授 (20462848)
渡邉 賢 九州大学, 総合理工学研究院, 准教授 (90552480)
末松 昂一 九州大学, 総合理工学研究院, 助教 (90637555)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2016年度: 12,220千円 (直接経費: 9,400千円、間接経費: 2,820千円)
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| キーワード | ガスセンサ / 超高感度 / レセプター / ppt / 金属酸化物 / 半導体 / バイオマーカー / 呼気 / 金属酸化物半導体 / ダブル / MEMS / パルス加熱 / 高感度 / パルス駆動 / 先端機能デバイス / セラミックス / ナノ材料 / スマートセンサ情報システム / 酸化物半導体 / ペロブスカイト型酸化物 / カルス加熱 / 酸化スズ / ナノ粒子 / 高感度化 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、これまで構築してきた半導体ガスセンサの設計指針に、新たな表面レセプターとしてダブルレセプターの概念を導入することで、ppbレベルでの有機ガス、特に呼気中の癌バイオマーカーの検出を行うことを目的とした。本研究の主な成果は二つある。一つは、酸素を放出するペロブスカイト型酸化物粒子をセンサ材料に混合すると、パルス駆動により酸素を放出し、センサ感度が上昇することを明らかにした。次に、レセプター担持クラスター粒子についてパルス加熱条件を検討したところ、pptレベルでトルエンを検知できることを見出した。この結果は半導体ガスセンサの世界最高感度を更新した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、超高感度マイクロガスセンサの設計に関するものであり、増感作用のためのレセプター効果や素子の駆動方法に新たな概念を導入し、世界最高感度のガスセンサを構築したものである。これらの成果は、学術会議や化学雑誌に掲載されるのみならず、新聞にも掲載された。また、科学雑誌では、そのインパクトの大きさからモデル図が雑誌の表紙に採択された。
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