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強誘電体化合物の電気熱量効果の固体冷却素子への応用

研究課題

研究課題/領域番号 26420684
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 無機材料・物性
研究機関湘南工科大学

研究代表者

眞岩 宏司  湘南工科大学, 工学部, 教授 (50229283)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード電気熱量効果 / 強誘電体 / 冷却素子 / セラミックス / 冷却技術 / 直接測定 / 非鉛セラミックス
研究成果の概要

電気熱量効果は電場の印加と除去による温度変化である。強誘電体化合物の電気熱量効果を用いて、エネルギー変換効率が高く、静粛に動作する小型の新規固体冷却素子を実現するための研究を行った。具体的には、Pb(Zr,Ti)O3(PZT)、BaTiO3(BT)系セラミックス、K(Ta,Nb)O3単結晶などを試料とし、交番電場を試料に加えた時の歪と試料温度の電場による変化を測定した。いずれの試料も試料温度と歪は電場に対してバタフライ状の履歴を記した。K(Ta,Nb)O3単結晶、(Ba,Sr)TiO3セラミックスで室温でそれぞれ、0.42K(20kV/cm)、0.57K(30kV/cm)の温度変化が得られた。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 謝辞記載あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 6件、 招待講演 8件) 図書 (4件)

  • [雑誌論文] Electrocaloric Properties of Potassium Tantalate Niobate Crystals2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Maiwa
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 55 号: 10S ページ: 10TB09-10TB09

    • DOI

      10.7567/jjap.55.10tb09

    • NAID

      210000147179

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dielectric and electromechanical properties of (K,Na)NbO3 ceramics prepared by hot isostatic pressing.2016

    • 著者名/発表者名
      H. Maiwa
    • 雑誌名

      Ferroelectrics

      巻: 491 号: 1 ページ: 71-78

    • DOI

      10.1080/00150193.2015.1071610

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Characterization of Electrocaloric Properties by Indirect Estimation and Direct Measurement of Temperature–Electric Field Hysteresis Loops.2015

    • 著者名/発表者名
      H. Maiwa
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 54 号: 10S ページ: 10NB08-10NB08

    • DOI

      10.7567/jjap.54.10nb08

    • NAID

      210000145786

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Energy Harvesting Using PLZT and Lead-Free Ceramics and Their Piezoelectric Properties on the Nano-scale2015

    • 著者名/発表者名
      HIROSHI MAIWA, TINGTING JIA, HIDEO KIMURA
    • 雑誌名

      Ferroelectrics

      巻: 475 号: 1 ページ: 71-81

    • DOI

      10.1080/00150193.2015.995518

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書 2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improved piezoelectric and energy harvesting characteristics in lead-free Fe2O3 modified KNN ceramics.2015

    • 著者名/発表者名
      I. Coondoo N. Panwar H. Maiwa and A. L. Kholkin
    • 雑誌名

      Journal of Electroceramics

      巻: 34 号: 4 ページ: 255-261

    • DOI

      10.1007/s10832-015-9983-z

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Electrocaloric properties of PZT- and BaTiO3- based ceramics and LiNbO3 crystals2015

    • 著者名/発表者名
      H. Maiwa, N. Tsutsui and W. Sakamoto
    • 雑誌名

      2015 Joint IEEE International Symposium on the Applications of Ferroelectric, International Symposium on Integrated Functionalities and Piezoelectric Force Microscopy Workshop, ISAF/ISIF/PFM 2015

      巻: 7172685 ページ: 124-127

    • DOI

      10.1109/isaf.2015.7172685

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 2.Improved piezoelectric and energy harvesting characteristics in lead-free Fe2O3 modified KNN ceramics.2015

    • 著者名/発表者名
      I. Coondoo, N. Panwar, H. Maiwa, A. Kholkin
    • 雑誌名

      J. Electroceramics

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 3.Dielectric and electromechanical properties of BaTiO3 ceramics prepared by hot isostatic pressing2014

    • 著者名/発表者名
      H.Maiwa
    • 雑誌名

      Ferroelectriocs

      巻: 463 号: 1 ページ: 15-24

    • DOI

      10.1080/00150193.2014.891419

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Electrocaloric Properties of K(Ta,Nb)O3 Crystals and BaTiO3 Ceramics2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Maiwa
    • 学会等名
      International Conference on Technologically Advanced Materials and Asian Meeting on Ferroelectricity (ICTAM-AMF10)
    • 発表場所
      University of Delhi, Delhi, India.
    • 年月日
      2016-11-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Electrocaloric Properties of K(Ta,Nb)O3 Crystals and BaTiO3-based Ceramics2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Maiwa
    • 学会等名
      2016 Joint IEEE International Symposium on the Applications of Ferroelectrics, European Conference on Applications of Polar Dielectrics & Workshop on Piezoresponse Force Microscopy (ISAF/ECAPD/PFM)
    • 発表場所
      Technische Universität Darmstadt, Darmstadt, Germany
    • 年月日
      2016-08-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electrocaloric Properties of PZT-and BaTiO3- based Ceramics and K(Ta,Nb)O3 Crystals2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Maiwa
    • 学会等名
      Global Forum on Advanced Materials and Technologies for Sustainable Development (GFMAT
    • 発表場所
      Toronto Marriott Downtown Eaton Centre Hotel, Ontario, Canada
    • 年月日
      2016-06-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Electrocaloric Properties of PZT-based and Lead-free Ceramics2016

    • 著者名/発表者名
      H. Maiwa
    • 学会等名
      BIT's 2nd Annual World Congress of Smart Materials-2016
    • 発表場所
      Grand Copthprne Waterfront Hotel, Singapore
    • 年月日
      2016-03-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Electrocaloric Properties of PZT-based ceramics, BaTiO3 ceramics and PMN-PT Crystals.2015

    • 著者名/発表者名
      H. Maiwa
    • 学会等名
      Energy Materials Nanotechnology (EMN) Guangzhou Meeting 2015
    • 発表場所
      Guangzhou, China
    • 年月日
      2015-12-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Electrocaloric properties of PZT-based ceramics, PVDF films and PMN-PT crystals.2015

    • 著者名/発表者名
      H. Maiwa
    • 学会等名
      11th International Conference on Ceramic Materials and Components for Energy and Environmental Applications (CMCEE11)
    • 発表場所
      Vancouver, B.C., Canada
    • 年月日
      2015-06-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Electrocaloric Properties of PZT-based Ceramics, PVDF films, PMN-PT and LiNbO3 Crystals2015

    • 著者名/発表者名
      H. Maiwa
    • 学会等名
      Energy Materials Nanotechnology on Ceramics
    • 発表場所
      Orlando, Florida, USA
    • 年月日
      2015-01-26 – 2015-01-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 強誘電体セラミックスとPVDF, PMN-PT結晶の電気熱量効果2014

    • 著者名/発表者名
      眞岩宏司
    • 学会等名
      電気化学会秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学、札幌
    • 年月日
      2014-09-27 – 2014-09-28
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Energy Harvesting using PLZT and Lead-free Ceramics and their Piezoelectric Properties on the Nano-scale2014

    • 著者名/発表者名
      H.Maiwa
    • 学会等名
      International Conference "Piezoresponse Forсe Microscopy and Nanoscale Phenomena in Polar Materials" (PFM-2014)
    • 発表場所
      Ekaterinburg, Russia
    • 年月日
      2014-07-14 – 2014-07-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] Piezoelectric Materials2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Maiwa and others
    • 総ページ数
      227
    • 出版者
      InTech, Rijeka, Croatia
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] Advanced Ceramic Processing, InTech, Croatia, November, 2015 pp. 139-150.2015

    • 著者名/発表者名
      H. Maiwa and others
    • 総ページ数
      150
    • 出版者
      InTech, Croatia
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [図書] エネルギーハーベスティングの設計と応用展開2015

    • 著者名/発表者名
      眞岩宏司、他
    • 総ページ数
      241
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [図書] 電気特性の測定、評価とデータ解釈2015

    • 著者名/発表者名
      眞岩宏司、他
    • 総ページ数
      481
    • 出版者
      技術情報協会
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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