| 研究課題/領域番号 |
17K18824
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
材料力学、生産工学、設計工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
嶋田 隆広 京都大学, 工学研究科, 准教授 (20534259)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2018年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2017年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
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| キーワード | ポーラス材 / 強誘電体 / マルチフィジックス特性 / Phase-Field法 / 第一原理解析 |
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| 研究成果の概要 |
典型的な強誘電体であるPbTiO3のナノ多孔質材を対象に解析を行い、内部に発現する位相幾何学的な分極秩序を評価した。純立方格子配列ナノ多孔質材では、同一軸に配列した同一の向きを有する渦状分極が配列する秩序を取るのに対し、体心立方格子配列ナノ多孔質材では向きの異なる渦状分極が最稠密方向に周期的に配列した秩序を形成した。これに対し、面心立方格子ナノ多孔質材では、ミクロな直線状分極が互いに連結してネットワークを形成し、ラビリンス型分極秩序を形成することが明らかになった。さらに、力学・電気的負荷解析を行い、これらの分極秩序を外部負荷によって制御できることを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、ナノ多孔質材が有する微視的内部形状によってトポロジカル強誘電性を創り出すことで、幾何学的観点に基づく全く新しい機能創成を構築した点に学術的意義がある。渦状分極などのトポロジカル強誘電性は超大容量メモリなどへの応用が期待されており、負荷によってトポロジカル強誘電性を制御する可能性を見出した点で、情報デバイス実現への貢献がある。
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