| 研究課題/領域番号 |
19K22154
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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31:原子力工学、地球資源工学、エネルギー学およびその関連分野
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| 研究機関 | 愛知工業大学 (2020-2021)
名古屋大学 (2019) |
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研究代表者 |
一野 祐亮 愛知工業大学, 工学部, 教授 (90377812)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2019年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
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| キーワード | 超伝導 / ナノウィスカー / 液相成長 / VLS成長 / 高品質薄膜 / 高速成膜 / 高品質結晶 / 酸化物超伝導 / VLS / 液相安定化 / 機能性酸化物 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
酸化物超伝導体や酸化物熱電変換材料などの酸化物エネルギー材料は、エネルギーの高効率輸送、貯蔵や生成に大きく貢献する。しかし、実用化されている金属間化合物エネルギー材料と比較すると、超伝導では臨界電流密度の向上、熱電変換材料では熱電変換効率の向上が必要とされている。これらのエネルギー材料は、ナノメートルサイズの細線化を行うことで量子効果によってエネルギー性能が向上する可能性がある。
本課題では、量子効果によって酸化物エネルギー材料の性能を劇的に向上させることを目的として、これまで培ってきた気相薄膜結晶成長技術を駆使してエネルギー材料のナノひげ状結晶（ナノウィスカー）を成長させる技術を創製する。
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| 研究成果の概要 |
超伝導体や熱電変換材料などのエネルギー材料は、持続可能社会におけるエネルギーの高効率輸送、貯蔵や生成に大きく貢献する。本課題では、量子効果によってエネルギー材料の性能を劇的に向上させることを目的として、これまで培ってきた気相薄膜結晶成長技術を駆使してエネルギー材料のナノひげ状結晶（ナノウィスカー）を成長させる技術の創製を目的とした。YBa2Cu3Oy (YBCO)超伝導体のナノウィスカーの作製を目指し、AuやBa-Cu-O-Agなどの液相材料を用いたが、ナノウィスカーを得ることはできなかった。しかしながら、液相を介した成長の影響で高品質なYBCO膜を得ることができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本課題の当初の目的であったエネルギー材料のナノウィスカーを作製することはできなかった。しかしながら、YBCO超伝導体の高品質な単結晶薄膜を得ることはできた。なおかつ、液相組成の最適化によって従来の気相法よりも高品質に、かつ高速にYBCO膜を得ることができた。これによって、YBCO超伝導線材を高性能かつ高速に量産できる技術の礎となる。
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