| 研究課題/領域番号 |
18H01474
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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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| 審査区分 |
小区分21050:電気電子材料工学関連
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
山田 智明 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (80509349)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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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 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2018年度: 11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
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| キーワード | 強誘電体 / 圧電体 / 薄膜 / 分極 / 人工超格子 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、強誘電体の圧電特性（電気的エネルギーと機械的エネルギーの変換特性）を向上させる新しいアプローチとして、分極が不連続に接合した界面の利用に着目した。分極の方位が異なる強誘電体/強誘電体人工界面と、分極の有無が異なる強誘電体/常誘電体人工界面の2種類の超格子構造を作製して、その分極状態と電場に対する応答を調べた。その結果、前者では電場誘起相転移による圧電特性の向上が、後者では渦分極構造の生成と電場による分極構造の可逆的変化が観測され、その一部は熱力学的現象論で説明できることを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
強誘電体は圧電特性（電気-機械エネルギー変換特性）を示し、アクチュエータ、加速度・圧力センサ、振動発電素子等に利用されており、圧電特性のさらなる向上が期待されている。代表的な強誘電体PZTは、モルフォトロピック相境界と呼ばれる組成による結晶相境界で圧電特性が向上することが知られているが、環境に有害な鉛を含まない強誘電体材料ではPZTに匹敵する圧電特性を得ることが容易でないことが明らかになりつつある。本研究は、従来の材料の化学組成に強く依存するアプローチとは異なる方法で圧電特性の向上を目指すための基礎研究であり、あらゆる強誘電体材料に適用することができる点で意義がある。
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