| 研究課題/領域番号 |
19K22225
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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36:無機材料化学、エネルギー関連化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 芝浦工業大学 (2020-2021)
東北大学 (2019) |
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研究代表者 |
大口 裕之 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (40570908)
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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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 薄膜 / 水素化物 / 電子物性 / エレクトロニクス / キャリア注入 / 界面 / エピタキシャル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、はじめに、超伝導を筆頭とする電子物性の発現が期待されるMH（Mはアルカリ金属や希土類元素）やM’H2（M’はアルカリ土類金属や希土類元素）などのエピタキシャル薄膜化を行う。その後、エピタキシーを駆使した結晶構造置換や界面設計、さらにはキャリア注入へと前進する。以上の研究によって、水素化物電子物性制御に関わる学理を追求し、水素化物エレクトロニクス実現へ向けた学術的基礎を整備する。
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| 研究成果の概要 |
本申請研究では水素物エピタキシャル薄膜合成に取り組みBaLiH3に対して世界初の成功を収めた。またエピタキシャル膜ではない多結晶膜ではあるが、CaH2膜合成にも世界で初めて成功した。今後予定している元素置換などをこれらの薄膜に施せば、水素化物では例のないキャリア注入が実現して、水素化物固有の物性を引き出せると期待される。その延長線上には、水素化物エレクトロニクスという新分野の創成も期待される。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、水素を大量に含んだ水素物と呼ばれる無機材料が持つ可能性を最大限に引き出すために、エピタキシャル薄膜と呼ばれる特殊な高品質薄膜の合成に挑戦した。水素化物薄膜合成は世界的にも例の少ない挑戦的課題であるが、我々だけが持つ合成スキルを活用することでBaLiH3などといった水素化物のエピタキシャル膜合成に世界で初めて成功を収めた。今後は、これらの薄膜の一部を別の元素で置き換える元素置換などを行い、水素化物膜中を伝導できる荷電粒子を誘起して（これをキャリア注入とよぶ）、水素化物でしか発現し得ない性質を引き出す予定である。その延長線上に水素化物エレクトロニクスという新分野の創成を見据える。
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