| 研究課題/領域番号 |
16K21338
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
薄膜・表面界面物性
応用物理学一般
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| 研究機関 | 青山学院大学 |
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研究代表者 |
賈 軍軍 青山学院大学, 理工学部, 助教 (80646737)
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| 研究協力者 |
重里 有三 青山学院大学, 教授
八木 貴志 産業技術総合研究所, 物質計測標準研究部門
山下 雄一郎 産業技術総合研究所, 物質計測標準研究部門
Klein Andreas Technische Universität Darmstadt, Prof.
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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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 熱・電気特性 / 超格子構造 / アモルファス / In2O3 / ZnO / In-situ XRD / XAFS / 局所構造 / 高温酸化物熱電材料 / 層状構造 / 結晶化 / 熱電特性 / 熱伝導機構 / 固相成長 / フォノンバンド / 状態密度 / In2O3(ZnO)n Thin Film / Brouwer Diagram / Crystallization / Thermoelectric property / Superlattice |
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| 研究成果の概要 |
汎用性が高いガラス基板上に、高温で化学的に安定なIn2O3(ZnO)ｍ超格子熱電薄膜の作製が成功した。その形成メカニズムも解明した。高温においてIn2O3(ZnO)ｍ超格子薄膜のキャリア発生源としては酸素空孔のほかに、格子間亜鉛も寄与する。In2O3(ZnO)m超格子薄膜の熱伝導率は2 W/mK以下で、アモルファス薄膜と同程度である。第一原理計算を用いて、In2O3(ZnO)m超格子構造中のヘテロ界面及びAntisite Inによるフォノン散乱が熱伝導率への影響を解明した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では汎用性があるガラス基板上に超格子構造薄膜の形成方法を確立でき、高分解能TEM観察とin-situ XRD測定の統合により、後焼成によるアモルファスIZO薄膜からホモロガス構造In2O3(ZnO)n薄膜への固相反応に関する新しい評価手法を提案した。加えて、In2O3(ZnO)ｍ超格子薄膜の熱伝導機構を理解し、高温で薄膜中の欠陥生成・消滅機構を解明した。高温超格子熱電素子の実用化に向けて、これまで利用が困難であった高温領域の未利用熱エネルギーを効率的に回収することに役立つと考えられる。
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