• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

マイクロ波・結晶・光の3ベクトル場相関を用いた電磁波非平衡加熱プロセスの解析

研究課題

研究課題/領域番号 19033005
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関大阪府立大学

研究代表者

芦田 淳  大阪府立大学, 工学研究科, 准教授 (60231908)

研究分担者 脇田 和樹  千葉工業大学, 工学部, 教授 (80201151)
沈 用球  大阪府立大学, 工学研究科, 助教 (20336803)
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
14,500千円 (直接経費: 14,500千円)
2008年度: 6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
2007年度: 8,400千円 (直接経費: 8,400千円)
キーワードマイクロ波加熱 / ラマン分光 / その場観察 / 酸化亜鉛 / 格子振動 / マイクロ波プロセス / フォトルミネッセンス / 希薄磁性半導体 / デラフサイト
研究概要

マイクロ波による水分子の加熱はよく知られているが、固体加熱については注目されてこなかった。しかし近年、誘電体や磁性体、さらには金属がマイクロ波加熱され、その多くが誘電損やジュール損では説明不可能な昇温過程を示すことが見出された。本研究ではマイクロ波照射下の固体の格子振動を直接観測することでその昇温メカニズム解明の手掛かりを得ることをめざした。
格子振動を評価する手段としてレーザーラマン分光法を用い、単一モードマイクロ波の電界振幅最大位置で分光測定が出来るシステムを構築した。試料にはZnOセラミックスを用い、赤外線放射温度計により温度を測定した。また比較対象としてヒーターによる通常加熱下でもラマン測定を行った。
まずラマンピーク波数の温度依存性を評価したところ、E1, E2両振動モードともに明確な温度依存性を示したが、通常加熱とマイクロ波加熱の間には全く差は無かった。すなわち格子振動の緩和状態は加熱法によらず温度にのみ依存する。またE2モードのラマンピークの半値全福は温度にのみ依存し、加熱方法による違いは見られなかった。これに対してE1モードのラマンスペクトル半値幅は、その温度依存性が通常加熱とマイクロ波加熱で大きく異なっていることを見出した。マイクロ波加熱の場合は通常加熱よりも昇温による半値幅の増大が小さく、またその差は温度が高いほど顕著である。E2モードは隣接する正負イオンが同方向に変位するのに対し、E1モードでは全ての正イオンと負イオンがそれぞれ集団で逆方向に変位する。E1モードの場合のみ振動周期の分散が抑制されていることから、このモードが強制励振されていることが考えられる。即ちマイクロ波加熱においては全ての格子振動が一様かつランダムに励振されるのではなく、マイクロ波の電界によって直接的に励振可能なモードがまず強制励振され、そのフォノンが散乱されて他のモードを振動し、結果昇温に至っているものと考えられる。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Raman Spectroscopy of ZnO Crystals under Microwave Irradiation2008

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Ashida
    • 雑誌名

      Proceedings of Global Congress on Microwave Energy Application 2008

      ページ: 747-750

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CuFeO_2焼結体の作製とその電気伝導特性2008

    • 著者名/発表者名
      門田 太郎、 芦田 淳、 中平 敦
    • 雑誌名

      応用物理学会多元系機能材料研究会 平成19年度成果報告集

      ページ: 117-120

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Raman Spectroscopy of ZnO Crystals under Microwave Irradiation2008

    • 著者名/発表者名
      A. Ashida
    • 学会等名
      Global Congress on Microwave Energy Application 2008
    • 発表場所
      Otsu, Japan
    • 年月日
      2008-08-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ZnOセラミックスのマイクロ波加熱その場ラマン分光2008

    • 著者名/発表者名
      辻野哲朗
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2009年年会
    • 発表場所
      千葉県野田市
    • 年月日
      2008-03-16
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ZnMnO/ZnOヘテロ構造のキャリア輸送特性2008

    • 著者名/発表者名
      益子 慶一郎、 芦田 淳、 吉村 武、 藤村 紀文
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2008年年会
    • 発表場所
      新潟県長岡市
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] CuFeO_2焼結体の作製とその電気伝導特性2007

    • 著者名/発表者名
      門田太郎、芦田 淳、中平 敦
    • 学会等名
      応用物理学会多元系機能材料研究会平成19年度成果報告会
    • 発表場所
      静岡県浜松市
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://gweb.acs.osakafu-u.ac.jp:7780/kyoinkensaku/

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

URL: 

公開日: 2007-04-01   更新日: 2018-03-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi