| 研究課題/領域番号 |
20H02682
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分31020:地球資源工学およびエネルギー学関連
|
|---|
| 研究機関 | 愛知工業大学 |
|---|
研究代表者 |
一野 祐亮 愛知工業大学, 工学部, 教授 (90377812)
|
|---|
| 研究分担者 |
吉田 隆 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (20314049)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 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)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2021年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
|
|---|
| キーワード | 超伝導薄膜 / 酸化物 / 剥離 / 機能性酸化物 / 超伝導 / エピタキシャル薄膜 / ナノ組織制御 / ヒエラルキカル物質科学 / YBCO超伝導体 / フレキシブル / 水溶性中間層 / エピタキシャル成長 / YbBCO薄膜 / 水溶性基板 / 酸化物超伝導 / 薄膜 / エピタキシャル / 自立薄膜 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
超伝導や熱電変換などの機能性酸化物は、従来物材料をしのぐ機能性を持っているが、結晶構造に起因した機能性の物理的異方性を持っているため、結晶方位を揃えなければ十分な性能を発揮することが出来ない。一方、ナノ構造制御によってその機能性が大幅に向上する。しかし、様々な応用に対しては十分な体積が求められている。本課題では、ナノ階層、マイクロ階層とヒエラルキカルに分離し、薄膜技術を用いたナノ組織制御、結晶成長技術を用いた厚膜、フリースタンディング膜の積層による高体積率化などの技術を開発し、融合させることで応用指向の高機能性酸化物材料を創製するヒエラルキカル物質科学を拓く。
|
| 研究実績の概要 |
2022年度は、SrTiO3(STO)単結晶基板上に水溶性の中間層Ba3Al2O6 (BAO)のエピ膜を作製し、その上にYBCO膜がエピタキシャル成長する成膜条件を明らかにした。また、YBCO/BAO/STO試料からYBCO層のみを剥離する検討を行った。結果として、再現性良くYBCOを剥離することができなかった。
この原因として、(i) YBCOとBAOが界面で反応し、非水溶性層が生成した、(ii) YBCOのエピ成長条件にさらされるとBAOが水溶性を失う、ことなどが考えられる。2023年度はこれらについて検証を行った。実験方法として、BAO直接YBCOと接触することを防ぐために、LaAlO3 (LAO)層を挟んだYBCO/LAO/BAO/STO試料を作製し、剥離実験を行った。結果として、LAO層を挟んでも剥離性の向上は見られなかった。それ以上に、この積層構造ではYBCOのエピタキシャル成長も見られなかった。比較のために、LAO/BAO/STO試料の剥離実験を行ったところ、問題無く剥離出来たことから、LAO/BAO界面での非水溶性層の生成などは無いと考えられる。
以上から、YBCO層が再現性良く剥離出来ない原因は、(ii)BAO層がYBCOのエピ成長条件にさらされると水溶性を失う、ことが主因である可能性が高いことがわかった。
|
| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
