| 研究課題/領域番号 |
23K22633
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| 補助金の研究課題番号 |
22H01362 (2022-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2022-2023) |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分18010:材料力学および機械材料関連
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
服部 梓 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (80464238)
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| 研究分担者 |
服部 賢 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (00222216)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
採択後辞退 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2024年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2023年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2022年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
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| キーワード | フレクソエレクトリック効果 / 強相関金属酸化物 / ナノ・マイクロ構造 / フレクソ効果 / 曲げ変形 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
電子の強相関性から巨大な機械-電気応答性を潜在的に持つ金属酸化物のナノ材料を対象とし、ナノ構造試料へのひずみ印加オペランド構造・物性評価実験を通じて、応力⇔変形構造⇔変調物性の相互関係の解明、ゲージ率1000以上という機能創出へと展開する。現象解明のボトルネックとなっていたナノ構造試料へのひずみ印加実験により、①強相関金属酸化物の伝導変化、②大きなひずみ勾配から発生するフレクソエレクトリック効果、というナノ空間で応答性が巨大化する2つの支配因子を結ぶ学理を構築し、省電力化、創電力へとつながるメカニカルメモリ機能の実証を行う。
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| 研究実績の概要 |
力学的刺激が生み出す物性変化は、センサ、メモリ、振動発電など多様な用途に応用でき、マテリアル革新力強化の重要課題の一つでSociety5.0を支えるナノテクノロジーとなり得る。本研究では、電子の強相関性から巨大な機械-電気応答性を潜在的に持つ金属酸化物のナノ材料を対象とし、ナノ構造試料へのひずみ印加オペランド構造・物性評価実験を通じて、応力⇔変形構造⇔変調物性の相互関係の解明、ゲージ率1000以上という機能創出を目的とし、2023年度は、・昨年度開発した4点曲げ負荷試験システムの改良、・改良した負荷試験システムで、歪勾配印加下でのオペランド構造および電気測定の実施、を行った。改良により温度制御性、ひずみ勾配の制御性を向上させた計測を可能とした。
歪印加装置を用いて、典型的な相転移材料であるVO2のマイクロ構造試料に対し歪み負荷での伝導特性評価、結晶構造評価を行った。100μｍサイズのマイクロ構造試料で最大2 Kの転移温度の変調に成功した。一方で、結晶構造評価の結果から評価した構造変形度の3次元方向の分布では、既報にあるひずみに対する応答性が1桁以大きくなったと判断された。この結果は、ひずみ勾配によって発生したフレクソエレクトリック効果から力学-分極-電子自由度が生み出されたことを示唆している。
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| 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。
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| 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。
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