| 研究課題/領域番号 |
17H03207
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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 |
知能機械学・機械システム
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
神野 伊策 神戸大学, 工学研究科, 教授 (70346039)
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| 研究分担者 |
譚 ゴオン 神戸大学, 工学研究科, 特命助教 (00806060)
肥田 博隆 神戸大学, 工学研究科, 准教授 (60402509)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2020年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2019年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2018年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2017年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
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| キーワード | 圧電 / 薄膜 / MEMS / PZT / KNN / エピタキシャル / 結晶構造 / マイクロデバイス / シンクロトロン放射光 / マイクロ・ナノデバイス |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、圧電薄膜の圧電性の特徴およびその起源を明らかにすることを目的としており、高効率圧電薄膜を用いた新しい圧電薄膜マイクロデバイスの創出に至る研究を実施した。スパッタ法およびゾルゲル法を用いてPZTおよびKNNエピタキシャル薄膜をSi基板上に作製し、その逆圧電効果により生じる結晶ひずみおよび構造変化を放射光XRD測定により明らかにした。特にPZT薄膜では、Zr/Ti組成と電界誘起構造変化の様子を可視化することに成功し、圧電定数との関連を明らかにすることができた。この他、PZT薄膜を用いたフレキシブル発電素子の作製を行い、LED点灯実験に成功した。
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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、MEMS応用が可能なSi基板上にPZTおよびKNNエピタキシャル薄膜をスパッタ法およびゾルゲル法で作製する技術を開発し、圧電特性を結晶学的手法を用いて明らかにすることに成功した。この研究成果は、圧電薄膜の圧電性の起源を解明する手法を提供すると共に、エピタキシャル薄膜の特徴的な圧電特性を明らかにすることに成功し、今後のデバイス応用が期待できる。また金属箔上に圧電薄膜を成膜することで、大変形に耐えうる圧電薄膜素子の実現に成功した。この技術は新しいエナジーハーベスティング技術として今後実用化に向けた取り組みを継続する。
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