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Elucidation of peculiar strain sensitivity of strongly correlated electronic nanomaterials and creation of giant mechanical-electrical response

阐明强相关电子纳米材料的特殊应变敏感性并产生巨大的机电响应

基本信息

批准号：
22H01362
负责人：
服部梓
金额：
$ 11.32万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

力学的刺激が生み出す物性変化は、センサ、メモリ、振動発電など多様な用途に応用でき、マテリアル革新力強化の重要課題の一つでSociety5.0を支えるナノテクノロジーとなり得る。本研究では、電子の強相関性から巨大な機械-電気応答性を潜在的に持つ金属酸化物のナノ材料を対象とし、ナノ構造試料へのひずみ印加オペランド構造・物性評価実験を通じて、応力⇔変形構造⇔変調物性の相互関係の解明、ゲージ率1000以上という機能創出を目的とし、2022年度は、・4点曲げ負荷試験システムの開発、・開発した負荷試験システムで、歪勾配印加家でのオペランド構造および電気測定の実施、を行った。凹型、凸型で0.01%までの歪勾配を試料に直接印加可能な歪印加治具を実現し、高精度かつ可逆的で定量的に歪み量を制御した負荷印可オペランド特性評価装置を実現した。独自の歪印加装置を用いて、典型的な相転移材料であるVO2の薄膜、マイクロ構造試料に対し歪み負荷での伝導特性評価を行った。100μｍサイズの薄膜から、2μmまでサイズを低下させた試料に対して試験を行ったところ、全ての試料で歪勾配により相転移温度の明瞭な変調が実現した。特筆すべきは、転移温度の変調度は試料のサイズが減少するに従って増大し、既報の歪応答性を超えた温度変調が実現した。これはフレクソエレクトリック効果が起因していることを示唆している。また、X線回折法を用いたオペランド構造評価により、歪勾配による構造変形度の3次元方向の分布を評価することができた。これにより、力学-分極-電子自由度が生み出す材料の力学特性と機能の関係の解明へとつなげていく。

Mechanical stimulation, physical properties change, センサ, メモリ, vibration 発电など多様なpurpose, に応用でき, マテリの一つでSociety 5.0 is an important issue in strengthening the innovation power of ARA. This study focuses on the strong correlation between electronics and the potential of mechanical-electronic responsivity and metal oxide materials, as well as the potential of the material. The relationship between the structure and physical properties of the ナノ structural sample へのひずみInca オペランド価実験を通じて, the force ⇔ the shape structure ⇔ the physical propertiesのclarification, the purpose of functional creation with a ゲージ rate of 1,000 or more, 2022 は, ・4-point song げ load test 験システムの开発, ・开発した load test験システムで, crooked hook and Inca family でのオペランド structure および电気measurement の実时, を行った. Concave and convex types can be mixed with 0.01% of the sample, and the sample can be directly stamped, and the crooked stamping jig can be used. High precision The degree of reversibility and the quantitative measurement of the degree of distortion can be controlled by the load stamp and the characteristics of the device can be measured. We used our own unique inkjet device, used VO2 thin film which is a typical phase transfer material, and evaluated the conductive properties of our マイクロ structure sample using wavy load and conductive properties. 100μｍサイズのfilmから、2μmまでサイズをlow-temperature sampleさせたtest sampleに対してを行ったところ、All the samples are mixed together and the temperature is clearly changed and the temperature is clearly adjusted. The special test is to change the temperature of the sample and adjust the temperature of the sample.これはフレクソエレクトリック effect がcause していることをshows instigation している.また,これにより、Mechanics-Polarization-Electronic Degree of Freedom が生み出す Material Mechanical Properties と Function の Interpretation へとつなげていく.