| 研究課題/領域番号 |
20H02609
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分29010:応用物性関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
井口 亮 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 磁性・スピントロニクス材料研究拠点, 主任研究員 (40707717)
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| 研究分担者 |
寺西 貴志 岡山大学, 自然科学学域, 准教授 (90598690)
狩野 旬 岡山大学, 自然科学学域, 准教授 (50375408)
内田 健一 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 磁性・スピントロニクス材料研究拠点, グループリーダー (50633541)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
2022年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2021年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
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| キーワード | 誘電体 / サーモグラフィ / 熱電現象 / 電気熱量効果 / 熱電効果 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、誘電体において電場印加によってどのような熱現象が生ずるかを動的な熱イメージング技術を用いて明らかにする。
誘電体には電気分極の自由度があり、電気熱量効果に代表されるように、電気分極によるエントロピーの時間変化・空間勾配によって様々な熱現象が発現することが期待される。本研究では動的な熱イメージング技術を誘電体の熱現象計測に導入し、特に分極電流による熱制御現象の探索を中心に様々な物質・温度域・時間スケールで熱現象を調べる。これにより、絶縁性物質における熱現象の体系的な理解を築き、新たな熱制御原理の創出を狙う。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、最新の動的熱計測技術を用いて誘電体中の分極ダイナミクスに由来する熱応答・熱電応答の実験的探索を行った。熱電効果については古くに理論的な推測と限定的な実験例があるが、熱計測の難しさから存在の示唆に留まる。本研究ではまず、動的サーモグラフィ法に基づく非接触熱測定を誘電体材料へ適用し、高い電場印加下でも定量性を担保した熱イメージングを実現した。その後、電場により誘起される電気熱量効果について新たな直接計測法の確立と展開を行い、さらにコンデンサ構造における熱電応答の系統的な測定と解明を行った。これらにより、誘電体における電場誘起熱現象に対して新たな計測手法と理解をもたらした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では広く社会で使われている誘電体において埋もれている現象を明らかにしており、新しい熱制御技術や誘電体を用いた電子部品の熱設計に向けた基礎的な知見が得られた点に意義がある。また、誘電体中の輸送現象という新しい観点での取り組みであり、実際に電気双極子輸送現象というこれまでにない切り口による学理への展開にも繋がっており、エレクトロニクスに新しい展開をもたらすものである。
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