| 研究課題/領域番号 |
21656023
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| 研究機関 | 名古屋工業大学 |
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研究代表者 |
市川 洋 名古屋工業大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10314072)
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| 研究分担者 |
小野 晋吾 名古屋工業大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (40370126)
杉山 勝 名古屋工業大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20110257)
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| キーワード | ナノ・ロッド / 酸化亜鉛 / カーボン・ナノ・チューブ / カーボン・ナノ・フレーク / ピエゾ効果 |
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| 研究概要 |
本研究では、配向性酸化亜鉛(ZnO)ナノ・ロッド群と配向性ナノ構造カーボン群を、それぞれ圧電体、スプリングとして用いたピエゾ発電素子の実現を目指す。本研究で産み出される技術、効果は、本題のピエゾ発電素子のみならず、高感度センサーへの応用はもとより、超小型の超音波発生器やマイクロ電子機械システム(MEMS)から自動車部材などへの広範囲の応用が期待される。本年度は、以下の研究成果を得ることができた。
1)配向性ZnOナノ・ロッド作製の最適化;水熱合成法による配向性ZnOナノ・ロッド群について、印加フォースに対して、抵抗がリニアに変化するピエゾ抵抗効果を確認できた。正ピエゾ効果発現、さらには印加フォースに対するピエゾ抵抗変化の感度向上を目的に、ZnOナノ・ロッドの形状制御を試みた。ロッド径が反応温度に依存することを見いだし、水熱合成実験における反応温度を変化させることで、先端の先鋭化に成功した。さらに、Alをドーピングすることにより、ナノ・ロッド径を細くできることがわかった。また、印加フォースに対しAlドープZnOナノ・ロッド群がGaドープと同じピエゾ抵抗変化を示すこともわかった。
2)ナノ構造スプリング形成に関する検討実験;本研究目的のピエゾ発電素子を構成するナノ構造スプリングとして、プラズマCVD法によりカーボン・ナノ・チューブ(CNT)、スパッタ法によりカーボン・ナノ・フレーク(CNF)の基板上への配向成長に成功した。しかしながら、いずれの構造も基板への付着力が弱いことが判明し、スプリング構造再検討の必要性があることがわかった。
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