| 研究課題/領域番号 |
19K04491
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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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| 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 | 愛媛大学 |
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研究代表者 |
尾崎 良太郎 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 准教授 (90535361)
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| 研究分担者 |
門脇 一則 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (60291506)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019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 | ナノファイバー / エレクトロスピニング / 発光増強 / 光散乱 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
フォトニック結晶やプラズモニクス・メタマテリアルでは、誘電体や金属のナノ構造体を制御することで、電場増強、負の屈折率、微小導波路など、これまでの光学では不可能とされていた特性を実現している。従来のナノフォトニクスの研究では、不均一性による散乱は望ましい存在ではなかったが、本研究ではその散乱に注目し、ナノファイバーの光散乱による発光増強効果について調べる。また、複雑さ故に解析が困難なランダム性による散乱のシミュレーションに取り組み、ランダム媒質の光学の発展を目指す。本技術は、ナノ構造の散乱光学の発展に寄与するとともに、LED照明の発光効率改善等への応用が期待できる。
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| 研究成果の概要 |
ナノファイバーはナノ材料のひとつであり、繊維径が数十～数百ナノメートルの極細繊維である。フィルタ応用のみならずメディカルや電気・電子分野まで幅広く研究開発が進んでいる。本研究では、ナノファイバーを用いて発光材料のフォトルミネッセンス効果の増強を調べた。スペクトルの時間変化、角度依存性、全光束の測定から、高分子薄膜では20%程度の発光増強効果が得られることが分かった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
LEDは、白熱電球に比べて1/10まで低消費電力になり、エネルギー効率向上に大きな変革を与えた。発光効率の改善は、実用上も非常に重要な問題である。発光素子の発光効率は、材料開発以外にも表面形状の工夫によっても改善することができる。本研究では、ナノファイバーを発光素子の表面に形成することで発光効率がどのように変化するかを詳細に調べ、ナノファイバーの光学応用の知見を得た。
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