| 研究課題/領域番号 |
19H05625
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| 研究種目 |
基盤研究(S)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
大区分D
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
東 正樹 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (40273510)
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| 研究分担者 |
竹中 康司 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (60283454)
森 茂生 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 教授 (20251613)
竹澤 晃弘 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10452608)
綿貫 徹 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光量子科学研究所 放射光科学研究センター, 併任 (30343932)
壬生 攻 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40222327)
重松 圭 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (40754578)
Das Hena 地方独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所, 次世代半導体用エコマテリアルグループ(東G), 研究員(任期有) (60836170)
酒井 雄樹 地方独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所, 次世代半導体用エコマテリアルグループ(東G), 研究員(任期有) (80758798)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-26 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
201,500千円 (直接経費: 155,000千円、間接経費: 46,500千円)
2023年度: 30,550千円 (直接経費: 23,500千円、間接経費: 7,050千円)
2022年度: 31,070千円 (直接経費: 23,900千円、間接経費: 7,170千円)
2021年度: 36,530千円 (直接経費: 28,100千円、間接経費: 8,430千円)
2020年度: 39,910千円 (直接経費: 30,700千円、間接経費: 9,210千円)
2019年度: 63,440千円 (直接経費: 48,800千円、間接経費: 14,640千円)
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| キーワード | 負熱膨張 / 電荷移動 / 軌道秩序 / 強誘電転移 / 相転移 / 複合材料 / 局所構造解析 / トポロジー最適化 / 複合材料トポロジー最適化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
熱膨張による位置決めのずれや異種接合界面の剥離は、パワー半導体や3次元集積回路素子といった先端電子デバイスや、熱電変換、燃料電池などのエネルギー・環境技術において、喫緊の課題と認識されており、技術革新には熱膨張制御が不可欠である。固体物質の持つ電荷・軌道、スピン、フォノンの自由度とその秩序相の制御によって巨大な負熱膨張を発現する、革新的負熱膨張材料の開発と、巨大負熱膨張材料を用いた熱膨張制御技術の確立を目指した研究を推進する。
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| 研究成果の概要 |
固体物質の持つ電荷・軌道・スピン・フォノンの自由度とその秩序相の制御によって巨大な負熱膨張を発現する、革新的負熱膨張材料の開発と、巨大負熱膨張材料を用いた熱膨張制御技術の確立に向けて、1．局所構造とドメイン構造解析による相転移熱力学の理解、2．電荷移動、軌道秩序、強誘電転移の相転移型新巨大負熱膨張材料の開発と産業化、熱膨張予測モデルの構築と、3Dプリンティングに必要な負熱膨張微粒子の開発、そして、負熱膨張フィラーを最適配置した人工構造体の作製を達成した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
局所構造やドメイン構造が負熱膨張特性に及ぼす影響、そしてCa2RuO4の負熱膨張メカニズムを解明し、数々の新しい相転移型新巨大負熱膨張材料を開発した点、そしてEshelbyモデルが複合材料の熱膨張予測に有効である事を示した点で学術的意義が高い。さらに、BiNi1-xFexO3やCu1.8Zn0.2V2-xPxO7の産業化を推し進め、負熱膨張材料を用いた熱膨張抑制技術の開拓と普及を行った点で、社会的意義が大きい。
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| 評価記号 |
事後評価所見 (区分)
A: 研究領域の設定目的に照らして、期待どおりの成果があった
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評価記号 |
中間評価所見 (区分)
A: 研究領域の設定目的に照らして、期待どおりの進展が認められる
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