| 研究課題/領域番号 |
19K21956
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分21:電気電子工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
長汐 晃輔 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (20373441)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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| キーワード | 環境発電 / 圧電・強誘電 / SnS / 2次元強誘電体 / 強誘電特性 / 圧電 / 2次元材料 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
IoTデバイス数は，数年後には200～400億個といった数に達すると指摘されている．本研究は，普遍的に存在する「振動」という環境エネルギーから電気エネルギーを獲得し，IoTデバイスに独立した形で電力供給を可能とする材料開発を提案するものであり，CO2削減に資する技術である．高いフレキシビリティを持つために最も高い圧電定数(d*g)が報告されている２次元層状SnSにおいて，未だ実証されていない圧電特性を実証し，環境発電につなげる研究を行う．
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| 研究成果の概要 |
本研究では中心対称性の破れた2次元材料の特性である圧電性を有するSnSを研究対象とした．成長中の原料供給と結晶表面からのSnS脱離のバランスを制御することで，マイカ基板上に0.8 nm厚さの単層SnSの成長に成功した．また．ひずみ印加機構を構築し，SnSの電気特性におけるひずみ応答から圧抵抗効果を検証した．圧縮および引張に対して抵抗値の減少と増加がそれぞれ観察され，圧抵抗効果を観測した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
今回，新規圧電・強誘電材料である単層SnSのPVD成長及びその圧抵抗効果の計測等を行った．これまで物性に関する理論予測しかなく単層成長は報告されていなかった状況において，圧電・強誘電特性を評価できた点は，学術的に意義が高い．社会実装まで大きな隔たりがあるものの，既存の圧電材料では困難であった環境発電によるIoTデバイス動作を達成できる可能性がある本提案は，実現すれば社会へのインパクトは非常に大きい．
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