28 Intelligent Systems Design Engineering

物質の開発と特性評価

半導体物理学

炭素を基にした新物質は種々の用途に応用可能なことから、新しい合成法の開発を行うと共に、新物質の合成を試み、合成された新物質の特性の評価を行っています。

図（a）に示される容器内に原料ガスを流し、図（ｂ）で示されるフィラメントにより原料ガスを分解し、新物質を合成します。

一例として

他では行われていない研究を目指すことから次のような点に特長があります。すなわち、低温での合成、強磁場中での合成等の開発を試み、新規ナノ物質、炭素系硬質薄膜等の合成を行っています。新物質の特性評価は、磁気共鳴法や、理論的計算により行っています。

電子ナノデバイス工学講座

准教授　横道 治男

リポート

研究分野

研究内容

私の研究のポイント

（a） （b）

(a) ホットワイヤーCVD装置 (b) ホットワイヤーCVDでの　　ホウ素 -炭素 -窒素 (B-C-N)　　薄膜の作製

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知能デザイン工学科

工

学

部

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　低コストで量産性のある二段階焼結法を用いて、ナノサイズの粉末原料から高性能なBaTiO3圧電セラミックスの作製に成功しました。約1μm前後のサブ粒子で構成されたサブ粒子構造は、ナノサイズのドメインを形成させ、高性能に貢献したと思われます。この製造方法は他の非鉛系圧電セラミックスへの応用も期待されます。本研究室が開発した高性能な非鉛系圧電セラミックスの比誘電率と電気機械結合係数kpと他の圧電セラミックスとの比較を図に示します。

　本研究室で育成したKNbO3単結晶の写真です。白金容器に原料を入れ、約1000℃で熔融した後、上部から種結晶を液面に付け、温度を制御しながら少しずつ引き上げることにより育成を行いました。KNbO3単結晶は大きな圧電定数を有し、非鉛系圧電材料として期待されています。

強誘電体・圧電体の作製と応用

研究分野

研究内容

強誘電体・圧電体などの機能性酸化物電子材料の単結晶、セラミックス、薄膜、厚膜、ナノ粒子、複合材料とデバイスの作製とその応用

リポート

電子ナノデバイス工学講座

准教授　唐木 智明

電子ナノデバイス工学講座

准教授　藤井 正

強誘電体・圧電体等の固体中で起こる電子、光、音波の相互作用による物理的現象や効果の基礎研究、その相互作用を積極的に利用した新しい電子デバイスへの応用研究や開発、それらを支える単結晶、セラミックス、薄膜、厚膜、ナノ粒子、複合材料の作製方法の研究を行っています。機能性電子材料は、組成や構造が多種多様になっており、その特性には無限の可能性があります。分子レベルのナノ結晶から理想な大型単結晶まで、新しい材料の創製や電子デバイスの実用化を目指しています。

常に環境に優しい高性能な強誘電体・圧電体材料及び関連する電子デバイス作製へのチャレンジをしています。その中には、材料作製技術と評価、強誘電体薄膜を利用したメモリ、MEMSデバイス　、多層SAW　、FBAR　、及び強誘電体・圧電体単結晶またはセラミックスを利用した超音波デバイス、バルク波素子　、光変調素子などが含まれます。

私達の研究のポイント

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知能デザイン工学科

工　

学　

部