| 研究課題/領域番号 |
21H01825
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分30010:結晶工学関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
森戸 春彦 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (80463800)
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| 研究分担者 |
伊藤 暁彦 横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 准教授 (20451635)
今村 健太郎 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (60591302)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | シリコン / クラスレート / 結晶育成 / 太陽電池 |
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| 研究成果の概要 |
次世代の高効率太陽電池の創製を目指し、Siのカゴ状物質であるSiクラスレートのバルク結晶の開発を行った。本研究では、NaとSnの複合金属フラックスを用いて、Naを内包する高品質Siクラスレート単結晶の作製に成功した。さらに、異方的拡散制御法を駆使して、この単結晶からNaを抜去し、高品質な半導体Siクラスレート結晶を得ることができた。また、本研究で開発した複合金属フラックス法を駆使することで、多元素化したSiクラスレートの結晶成長にも成功し、半導体クラスレートの結晶創製システムを構築した。
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| 自由記述の分野 |
結晶工学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
Siクラスレートは炭素フラーレンの類似物質であり、次世代の機能性材料として大きな期待が寄せられている。本研究課題では、Siクラスレートのバルク結晶を作製するための基本原理を確立した。本研究によりバルク結晶が得られたことで、Siクラスレートの学術研究が大きく進展するとともに、本物質のエレクトロニクス分野における産業応用への道が開かれた。ユビキタス元素であるSiにおいて新たな学術成果が得られたことで、資源制約や環境制約から脱却した持続可能な材料開発が期待される。
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