【研究分野】電子・電気材料工学

【研究領域課題番号】17H03230 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

電子・電気材料 / 誘電体物性 / 可視化 / 低消費電力 / 摩擦発電 / 永久双極子 / 電荷変位 / 熱刺激電流 / マイクロ・ナノデバイス / 低消費電力・高エネルギー密度 / ナノマシン電子工学 / 非線形光学 / 電子デバイス・機器

【研究成果の概要】

ものを擦り合わせると電気が起きます（摩擦電気）。この電気を集めて、いろいろな働きをする発電源にできます。これまで、発生する電気の量から発電源としての働きが詳しく研究されてきました。でも発電源としての働きは、量だけではなく、それを作り出す速さも大切です。私たちは、このことの解明に取り組みました。そして、発電のミクロ起源が２種類（電荷変位と双極子回転）あることを見出しました。その２つの電気の源を、見分ける顕微鏡（ＳＨＧ顕微鏡と呼んでいます）も実現しました。誘電体・絶縁体は，電気を蓄えたり，電流を遮断するだけではなく、発電体として働き，電気を作り出す材料の働きのあることを明確化しました。

【研究の社会的意義】

ものを擦り合わせると摩擦電気が発生します。しかし、摩擦電気のよく知られている静電気の性質ではなく、発電源としての働きを利用するときに、何が大切な材料のキーワードなのか、学術的には明確ではないところがありました。私たちの研究グループでは、誘電物性の立場からこの課題に取り組みました。そして、発電源のミクロ起源として２つ（電荷変位と双極子回転）が働くことを見出しました。これまで摩擦帯電列（電荷）の考え方を基本として発電源の働きも考えられてきました。しかし、今回の研究成果をふまえれば、双極子回転による発電の働きに着目して、従来とは全く異なる材料も発電源として利用できるようになります。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2017-04-01 - 2022-03-31

【配分額】17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)