| 研究課題/領域番号 |
19K04502
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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 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
米田 安宏 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 物質科学研究センター, 研究主幹 (30343924)
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| 研究分担者 |
西田 貴司 福岡大学, 工学部, 教授 (80314540)
小舟 正文 兵庫県立大学, 工学研究科, 特任教授(名誉教授) (90240960)
和田 智志 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (60240545)
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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: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2020年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2019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 | 強誘電体 / ドメイン / リラクサー / 局所構造 / 放射光 / 誘電体 / リラクサー強誘電体 / ナノスケール構造解析 / 高エネルギーX線回折 / ナノ結晶 / 強誘電体薄膜 / ナノピラー / ナノドット / 2体相関分布関数 / サルカスパターン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究開発は, 局所構造と電子状態観察を併用した構造モデリングの精密化を実現し、人工リラクサーに適用することを目的とする。すなわち、(1)サルカスパターンを形成するためのPbTiO3自己組織膜作製, (2) 放射光を用いたミクロ構造評価, (3) 抽出した自己組織構造をセラミックスで再現し、得られたセラミックスのキャラクタリゼーションの各項目からなる。
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| 研究成果の概要 |
強誘電体に関する物性値はこれまでバルク、単結晶で観測される値が使われてきており、物質固有の値であった。しかし、リラクサー強誘電体の出現以来、マイクロドメイン、構造相境界、ランダムフィールドなどをキーワードとして、強誘電的特性を積極的にコントロールする試みが行われるようになった。我々は、リラクサー強誘電体の構造に立ち戻って、その構造的特徴をナノスケールレベルでシームレスに抽出することに成功した。さらに、得られた構造的特徴を従来型の典型的な強誘電体を用いて実現する試みとして、セラミックス、薄膜、ナノ結晶を用いた新規強誘電体の開発に取り組んだ。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
強誘電体には物質固有の物理定数として電気機械結合係数というものがある。圧電材料において、電気的エネルギーが力学的エネルギーに変換される効率、すなわち電気量と機械量の間の結合の程度を示す係数を示す。このような物質固有の定数をリラクサー特有の構造を埋め込むことによって変調することを試みた。セラミックス、薄膜、ナノ粒子を用いた試みでそれぞれリラクサー的特徴の埋め込みに成功した。このような構造による物理定数の変調機構は強誘電体のみならず、磁歪や形状記憶合金などドメインを介した物性発現機構を持つ物質群に対しても有用である。
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