薄膜機能材料研究分野

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酸化物の力を、薄膜で引き出す。

薄膜機能材料研究分野（太田研究室）は、機能性酸化物の薄膜を使った新しいデバイスを研究しています。
これまでセラミックスとして扱われてきた酸化物から、原子レベルで平らな表面をもつ質の高い薄膜をつくり、その本来の力を引き出します。
熱の流れをオンとオフで切り替える「熱トランジスタ」、熱を電気に変える酸化物の熱電材料、透明な酸化物のトランジスタの3つに取り組んでいます。
韓国の釜山大学校など、海外の大学と共同研究を行っています。

Research研究课题

セラミックスとして扱われてきた機能性酸化物で、原子レベルで平らな表面をもつ高品質な薄膜をつくり、世の中で役に立つデバイスの開発を目指しています。熱トランジスタ、酸化物熱電材料、高移動度の透明酸化物トランジスタの3つを研究しています。

※示意图

液体を使わない熱トランジスタ↗

熱の流れのオンとオフを切り替える熱トランジスタは、これまで液体を使うため液漏れが課題でした。2023年に液体を一切使わない全固体の電気化学熱トランジスタの開発に世界で初めて成功し、より大きな切り替えの比や高速な動作に向けて改良を進めています。

※示意图

高移動度の透明酸化物トランジスタ↗

透明な酸化物半導体は、スマートフォンなどの画面を動かすのに使われています。独自の熱電能電界変調法でトランジスタの動くしくみを明らかにし、動作が不安定になる問題の解決を通して、電子がより速く動く透明なトランジスタの実用化を目指しています。

※示意图

酸化物の熱電材料↗

工場や自動車の廃熱を電気に変える熱電材料として、高温でも酸化しない酸化物に注目しています。Ba1/3CoO2が600℃の空気中でも安定で高い性能を示すことを明らかにし、実用化に向けて大きな単結晶やセラミックスづくりを進めています。

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