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2007 年度 実績報告書

生体内埋め込みナノアクチュエータ用極薄膜圧電材料創製技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17360055
研究機関同志社大学

研究代表者

仲町 英治  同志社大学, 生命医科学部設置準備室, 教授 (60099893)

研究分担者 上田 整  大阪工業大学, 工学部, 教授 (10176589)
上辻 靖智  大阪工業大学, 工学部, 准教授 (00340604)
キーワード圧電材料 / 生体適合 / スパッタリング / 薄膜 / 結晶配向度 / 第一原理計算 / 分子材料設計 / 基板
研究概要

第一原理計算に基づく生体適合3元素圧電材料の分子材料設計および圧電特性d_<31>の予測:上辻・上田・仲町はフォノンのソフト化による相転位可能性を検討することができる第一原理計算プログラム(CASTEP)により誘電率および圧電定数d_<31>の予測を行い,昨年度選定したMgSiO_3に加え,MnSiO_3およびCaSiO_3を候補材料として選択した.多結晶圧電薄膜の特性予測のための結晶均質化有限要素解析手法を開発した。
ヘリコン波スパッタリング装置によるBio-MEMS用生体適合圧電材料創製技術の開発:仲町・上辻は昨年度に引続き生体適合圧電材料MgSiO_3の結晶方位{111}への配向度を高め良質な結晶構造を成膜することを目指して,ヘリコン波スパッタ装置による創製条件探索を行った.本年度は中間バッファ層としてイリジウムおよび銅を採用した.
ESCA・XRD・EBSD・LICR・自作圧電特性計測装置・細胞培養試験装置による生体適合圧電材料の機能評価:仲町・上辻は昨年度に引続き3元素生体適合極薄膜圧電材料MgSiO_3の結晶構造評価および機i能評価実験を行った.試験項目は,(1)ESCAによる元素分析,(2)XRD・EBSDによる結晶構造解析,(3)SEM・AFMによる表面性状計測,(4)本科研費補助によって購入した"ダブルビーム圧電評価システム"による圧電特性計測,(5)細胞毒性検査による生体適合性評価実験,の5項目の評価を行った.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] 電子線後方散乱法による圧電セラミックスの結晶形態分析とそれを用いたマルチスケール有限要素解析2008

    • 著者名/発表者名
      上辻 靖智, 佐藤 優, 長倉 秀幸, 西岡 久尚, 倉前 宏行, 槌谷 和義
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集 74-739(A)

      ページ: 342-347

    • 査読あり
  • [雑誌論文] マルチスケール圧電解析のための並列反復計算法の開発と性能評価2007

    • 著者名/発表者名
      倉前 宏行, 西岡 久尚, 上辻 靖智, 仲町 英治
    • 雑誌名

      Transactions of JSCES(日本計算工学会誌) 2007

      ページ: 20070033

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi scale finite element analyses of sheet metals by using SEM-EBSD measured crystallographic RVE models2007

    • 著者名/発表者名
      Nakamachi, E., Tam, N.N., and Morimoto, H.
    • 雑誌名

      Int.J.Plasticity 23

      ページ: 450-489

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A proposal for optimization of crystal orientations in piezoelec tricceramics by multiscale finite element analysis through crystallographic homogenization method2007

    • 著者名/発表者名
      Uetsuji, Y., Horio, M., Tsuchiya, Y and Nakamachi, E.
    • 雑誌名

      Trans.Jpn.Soc.Mech.Eng. 72-721

      ページ: 296-1301

    • 査読あり
  • [学会発表] マルチスケール圧電解析のための並列反復計算法の性能評価2007

    • 著者名/発表者名
      倉前 宏行, 西岡 久尚, 上辻 靖智, 仲町 英治
    • 学会等名
      日本計算工学会 第12回計算工学講演会, 講演論文集」(第12巻, 第2号, pp.639-642)
    • 発表場所
      国立オリンピック記念青少年総合センター(東京)
    • 年月日
      20070500

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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