| 研究課題/領域番号 |
16H06364
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| 研究種目 |
基盤研究(S)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
無機材料・物性
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| 研究機関 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
長尾 忠昭 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, MANA主任研究者 (40267456)
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| 研究分担者 |
石井 智 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 主幹研究員 (80704725)
北島 正弘 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, NIMS特別研究員 (00343830)
武田 淳 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (60202165)
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| 研究期間 (年度) |
2016-05-31 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
183,820千円 (直接経費: 141,400千円、間接経費: 42,420千円)
2020年度: 19,760千円 (直接経費: 15,200千円、間接経費: 4,560千円)
2019年度: 20,540千円 (直接経費: 15,800千円、間接経費: 4,740千円)
2018年度: 39,260千円 (直接経費: 30,200千円、間接経費: 9,060千円)
2017年度: 34,060千円 (直接経費: 26,200千円、間接経費: 7,860千円)
2016年度: 70,200千円 (直接経費: 54,000千円、間接経費: 16,200千円)
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| キーワード | 赤外線 / 太陽熱 / 熱放射 / エネルギー変換 / 薄膜・表界面 / ナノ構造 / ナノ材料 / 熱ふく射 / 光電返還 / 電子 / ヘテロ接合 / 界面光起電力 / グラフェン / V族ナノワイヤー / カーボンナノチューブ / 光電変換 / V族ナノ薄膜 / ナノ光学材料 / 光 / ナノ光材料 / エネルギー / 表界面 / 熱物性 / 複合材料・物性 / エネルギー全般 / マイクロ・ナノデバイス / 電子・電気材料 |
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| 研究成果の概要 |
本研究ではナノスケール構造を持つ金属や誘電体の表面・界面で生じる光エネルギー変換現象を研究し、その高効率化と応用のための、材料科学的方法論の開拓を進めた。光と強く相互作用し吸収・放射するナノスケールの波長選択型共振構造の開発と、熱・赤外光をエネルギー変換するための導電性薄膜やナノ材料の探索的研究を推進し、第一原理物性予測やナノ構造電磁応答設計の方法も取りいれつつ、材料と構造の両者を最適化した光熱、光電エネルギー変換デバイスを提案し実証した。また、これらの結果を、実用化を目指したデバイスにも適用し、動作の実証や性能評価を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
物質や材料の赤外物性とナノ微細構造による電磁場制御の方法論とを融合することで、高いエネルギー変換効率で太陽光エネルギーを利用したり、波長を制御しながら熱放射や吸収を生じたりする、熱光・光熱変換構造のための材料開拓と構造設計の学術的方法論と技術を開拓した。これにより、太陽熱利用、省エネ加熱加工や熱光発電、ユビキタスな自家給電式受動センサーへむけた基盤技術など、Society5.0に向けた新しい基盤技術の創成に貢献できる道筋を開拓することができた。
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| 評価記号 |
検証結果 (区分)
A-
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評価記号 |
評価結果 (区分)
A-: 当初目標に向けて概ね順調に研究が進展しており、一定の成果が見込まれるが、一部に遅れ等が認められるため、今後努力が必要である
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