| 研究課題/領域番号 |
20K21068
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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26:材料工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
中村 崇司 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (20643232)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 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: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
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| キーワード | イオン整流性 / イオン論理素子 / 高温情報デバイス / 界面物性 / 固体電解質 / 固体イオニクスデバイス / 高温論理素子 / イオン整流 / 固体イオニクス / 極限環境 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
代表者らは900℃という高温条件において、酸化物イオン伝導体ヘテロ界面でイオン整流現象が発現することを見出した。本研究では高温イオン整流現象を活用して、高温・放射線暴露状態などの極限環境においても安定的に動作可能な固体イオニクス論理素子の開発に挑戦する。
研究前半で強いイオン整流性を発現する固体電解質ヘテロ界面の探索を進め、研究後半ではイオン論理素子の創製に取り組む。
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| 研究成果の概要 |
本研究では①YSZ/La2NiO4ヘテロ界面が800℃という高温域で安定的で強いイオン整流性を示すこと。YSZ/La2NiO4ヘテロ界面により構成されるイオンOR回路およびイオンAND回路を構築し、800℃で安定動作することを実証した。これは従来的な半導体デバイスでは実現不可能な超高温、高線量環境下のような極限環境でも使用可能な革新的情報収集技術に繋がる成果であり、将来的にビッグデータの活用による技術イノベーションの根幹を支える技術になり得る発見である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年、データ処理技術の進歩により、巨大なデータ群から必要な情報を抽出し、そこから有用な知見を得るというビッグデータの活用が精力的に進められている。ビッグデータを効率的に活用するには、良質なデータ群を構成する必要があり、より高度で信頼性の高いデータ収集技術が求められる。例えば、数100℃以上の超高温域において安定的に動作する論理デバイスが実現すれば、冷却システムを付帯させることなく高温環境からデータを直接収集することが可能となり、これまで明らかにされてこなかった高温環境での諸現象についての学理や応用技術が飛躍的に進歩することが期待できる。
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