新規蛍石構造圧電体膜の機構解明と材料群開拓

• 研究課題/領域番号: 24H00375
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分26:材料工学およびその関連分野
• 研究機関: 東京科学大学
• 研究代表者: 舟窪 浩 東京科学大学, 物質理工学院, 教授 (90219080)
• 研究分担者: 岡本 一輝 東京科学大学, 物質理工学院, 助教 (60965937) ; 木口 賢紀 熊本大学, 先進マグネシウム国際研究センター, 教授 (70311660)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 48,360千円 (直接経費: 37,200千円、間接経費: 11,160千円); 2025年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円); 2024年度: 27,040千円 (直接経費: 20,800千円、間接経費: 6,240千円)
• キーワード: 蛍石構造酸化物 / 圧電体圧膜 / 機械的特性 / 圧電センサ

研究開始時の研究の概要

本研究の目的は、圧電性能と機械的強度を両立させた新規圧電体材料を開発することである。
研究代表者は、HfO2基圧電体膜について、世界で初めて膜厚1μmの厚膜の作製に成功し、報告されている中でも過去最高の圧電センサ特性指数を発現することを見出した。本研究では、高い圧電特性の機構を解明し、圧電センサ性能と機械的強度を両立させた新規圧電体材料群を開拓する。この材料は、シリコン基板上の電子回路との同時作製が可能となるなど、現有の圧電体とは異なる稀有な特徴を有することから、従来の圧電体とは異なる材料設計指針を含んだ新規研究分野の興隆等への波及効果が期待できる。