| 研究課題/領域番号 |
21H01899
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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32020:機能物性化学関連
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
平井 健二 北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (10754400)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2023年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2022年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2021年度: 12,090千円 (直接経費: 9,300千円、間接経費: 2,790千円)
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| キーワード | 金属有機構造体 / 柔粘性結晶 / 振動強結合 / 強結合 / ポラリトン / 薄膜材料 / 励起子ポラリトン / ラビ分裂 / 光共振器 / 振動ポラリトン / 真空場 / イオン解離 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
イオン伝導度の高い材料は、エネルギー効率の高い電池や高感度なガスセンサーの開発を可能とするため、注目を集める材料群である。本研究では、光共振器の中で機能性材料を薄膜化し、光と機能性材料を強く相互作用させる。この相互作用によって機能性材料のイオン解離度を変化させ、イオン伝導度を向上させる方法を提案する。有機材料から無機材料まで検討することで、機能性材料の性能向上の方法として体系化することを目的とする。
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| 研究成果の概要 |
イオン伝導度の高い材料は電池のエネルギー効率を向上させるため、エネルギー問題の解決に大きく貢献する。光共振器の中では、分子の分子振動と光が強く相互作用した振動強結合と呼ばれる状態になり、分子の物性が変化する。本研究では、プロトン伝導性、リチウム伝導性を有する柔粘性結晶を光共振器に導入することで振動強結合の状態にし、イオン伝導度の向上を図った。振動強結合の状態でインピーダンス測定を行い、振動強結合によるイオン伝導度の変化を評価した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
イオン伝導体の進歩はエネルギー効率を向上させるため、携帯電子機器、電気自動車などのバッテリーの長寿命化に繋がる。このような観点からイオン伝導体の性能向上が求められている。本研究は、光共振器を用いることで、固体イオン伝導体の性能を変化させる方法を提案しており、エネルギー問題の解決に繋がる研究である。
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