| 研究課題/領域番号 |
17K05004
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
ナノ材料工学
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| 研究機関 | 東北大学 (2018-2019)
大阪大学 (2017) |
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研究代表者 |
渡辺 健太郎 東北大学, 材料科学高等研究所, 准教授 (40582078)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | 単結晶自立ナノロッド / ZnO / 溶液成長 / 選択成長 / 圧電変換 / ナノ材料 / 複合材料・物性 / 半導体物性 / 結晶工学 / エネルギー変換 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、圧電体ZnOの単結晶自立ナノロッド配列構造について、単結晶自立ナノロッドがバルク単結晶よりも弾性限界歪が２桁高い「ナノ弾性」を有することを利用し、ナノロッドの面密度を高めることで、配列構造の同じ膜厚のZnO薄膜を超える圧電電荷出力を実現することを最終目標とし、本研究ではそのためのデバイス構造の探索を行った。
真空蒸着法によるAu薄膜(電極)/Si基板上に、溶液成長法によって(0001)軸配向ZnO単結晶自立ナノロッド配列を成長し、かつそのアスペクト比を制御した。これを有機膜で埋め込んで膜表面を平滑化することで平坦なAu薄膜(電極)の蒸着を可能にした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
我々は、原料が豊富で環境に優しく優れた圧電性を示す次世代圧電材料であるZnOに注目し、その圧電性能を向上させるために、ナノスケールの構造体が有する特異な弾性（強靭性）に注目している。本研究で開発したデバイス構造であるナノロッド配列埋込膜は、ナノスケール弾性を圧電性能向上および耐久性の担保に生かすという学術的意義を持つ他、また作製プロセスも安価であるという産業応用上の意義も有する。
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