2026/04/15 更新

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カタセ タカヨシ
片瀬 貴義
KATASE TAKAYOSHI
所属
総合研究院 フロンティア材料研究所 教授
職名
教授
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News & Topics

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学位

  • 博士(工学) ( 東京工業大学 )

研究キーワード

  • 熱制御

  • 超伝導

  • 新材料合成

  • 固体化学

  • 電気化学

  • 薄膜成長

  • 電子デバイス

  • 相変化メモリ

  • パワー半導体

  • 発光材料

  • 酸化物エレクトロニクス

  • 光電変換

  • 光センサー

  • 熱電変換

研究分野

  • ナノテク・材料 / 薄膜、表面界面物性

  • ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学) / 電子デバイス、電子機器

  • ナノテク・材料 / 無機材料、物性

  • ナノテク・材料 / 応用物性

学歴

  • 東京工業大学

    2009年4月 - 2012年3月

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  • 東京工業大学

    2007年4月 - 2009年3月

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  • 東京工業大学

    2003年4月 - 2007年3月

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経歴

  • 東京科学大学   総合研究院 フロンティア材料研究所   教授

    2025年10月 - 現在

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  • 東京科学大学   総合研究院 元素戦略MDX研究センター   准教授(テニュア)

    2025年9月 - 2025年10月

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  • 東京科学大学   総合研究院 元素戦略MDX研究センター   准教授

    2024年10月 - 2025年9月

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  • 東京工業大学   国際先駆研究機構 元素戦略MDX研究センター   准教授

    2023年4月 - 2024年10月

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  • 東京工業大学   科学技術創成研究院フロンティア材料研究所   准教授

    2017年4月 - 2023年3月

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  • 科学技術振興機構さきがけ   「微小エネルギーを利用した革新的な環境発電技術の創出」領域   研究員(兼任)

    2016年10月 - 2020年3月

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  • 北海道大学 電子科学研究所   助教

    2013年4月 - 2017年3月

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  • 東京工業大学   フロンティア研究機構   博士研究員

    2012年4月 - 2013年3月

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所属学協会

  • The Minerals, Metals & Materials Society

    2023年6月 - 現在

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  • 米国セラミックス学会

    2023年

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  • 日本磁気学会

    2021年3月 - 現在

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  • 日本熱電学会

    2020年8月 - 現在

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  • 応用物理学会 フォノンエンジニアリング研究グループ

    2017年 - 現在

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  • Materials Research Society

    2010年 - 現在

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  • 応用物理学会

    2009年3月 - 現在

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  • 日本セラミックス協会

    2007年4月 - 現在

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委員歴

  • 日本磁気学会 化合物新磁性材料専門研究会   世話人  

    2025年4月 - 現在   

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  • 応用物理学会   機関誌 外部記者  

    2025年4月 - 現在   

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  • American Ceramic Society   Symposium organizer, Energy Materials for Sustainable Development, Materials Science & Technology 2025  

    2024年12月 - 現在   

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  • Energy Materials and Systems Division, Americal Ceramic Society   Program committee  

    2024年11月 - 現在   

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  • ICT/ACT 2025 (The 41st International and 7th Asian Conference on Thermoelectrics)   会計委員  

    2024年10月 - 現在   

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  • 11th International Congress on Ceramics   Symposium organizer  

    2024年9月 - 現在   

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  • 日韓国際セラミックスセミナー組織委員会  

    2024年6月 - 現在   

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  • American Ceramic Society   ICACC25 SYMPOSIUMU 4 Organizer  

    2024年5月 - 現在   

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  • American Ceramic Society   PacRim 16 Session organizer  

    2024年3月 - 現在   

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  • 応用物理学会   機関誌企画・編集委員  

    2023年4月 - 2025年3月   

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  • 日本セラミックス協会電子材料部会   電子材料研究討論会主査  

    2023年4月 - 2023年11月   

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  • 日本セラミックス協会   秋季シンポジウム オーガナイザー  

    2023年 - 現在   

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  • 日本熱電学会   学会誌編集委員  

    2022年10月 - 現在   

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  • 日本磁気学会   学術講演会シンポジウムオーガナイザー  

    2022年9月 - 現在   

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    団体区分:学協会

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  • 日本磁気学会 化合物新磁性材料専門研究会   会計幹事  

    2021年3月 - 2025年3月   

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    団体区分:学協会

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  • 日本セラミックス協会 電子材料部会   幹事  

    2019年7月 - 現在   

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論文

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書籍等出版物

  • 熱制御に向けた相変化材料PCMの開発と応用

    片瀬貴義, 神谷利夫( 担当: 共著 範囲: 第II編、第8章 熱伝導制御材料)

    シーエムシー出版  2024年4月 

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  • フォノンドラッグ効果-熱電性能向上への新アプローチ-

    松浦弘泰, 高橋英史, 片瀬貴義( 担当: 共著 範囲: 固体物理 59(2) 31-40)

    2024年1月 

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  • 非平衡(Pb,Sn)Se半導体における2D-3D構造転移の人工的誘起と巨大電気特性変調

    片瀬貴義, 神谷利夫( 範囲: 応用物理 91(11) 683-687)

    2023年10月 

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  • 電気伝導度と熱起電力のトレードオフ解消による酸化物熱電変換材料の高性能化

    片瀬貴義, 神谷利夫( 範囲: 機能材料 43(4) 17-24)

    シーエムシー出版  2023年4月 

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  • アモルファス酸化物半導体:In-Ga-Zn-O

    井手啓介, 片瀬貴義, 野村研二, 雲見日出也, 細野秀雄, 神谷利夫( 範囲: 2020版 薄膜作製応用ハンドブック 4編 2章 光部品 7節 透明導電膜)

    2020年2月 

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  • Exotic Crystal Structures and Electronic Structures in Novel Structured Inorganic Materials

    T. Kamiya, H. Hiramatsu, K. Ide, T. Katase, H. Hosono( 範囲: Chapter 6, Novel Structured Metallic and Inorganic Materials)

    Springer Nature Singapore Pte Ltd.  2019年7月 

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MISC

  • 高い変換効率を有する環境調和型熱電材料の設計と開発 招待

    片瀬貴義, 神谷利夫

    特集号:エネルギーと無機マテリアル、無機マテリアル学会誌11月号   31 ( 433 )   310 - 316   2024年11月

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  • 環境に優しい熱電材料を目指して―水素を用いた酸化物の熱電変換効率改善 招待 査読

    片瀬貴義, 神谷利夫

    セラミックス特集「熱エネルギー利用に向けた熱電変換材料・デバイス革新」   59 ( 6 )   382 - 385   2024年6月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者  

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  • 毒性元素を含まない熱電変換材料の高性能化-新アプローチによる挑戦- 招待

    片瀬貴義, 神谷利夫

    クリーンエネルギー   33 ( 5 )   34 - 40   2024年5月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者  

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  • ハイエントロピー型熱電材料AgBiSe2−2xSxTexの熱電特性

    瀨下亜里, 山下愛智, 藤田武志, 三浦 章, 片瀬貴義, 森吉千佳子, 黒岩芳弘, 中平夕貴, 水口佳一

    61 ( 3 )   2024年3月

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  • 毒性元素を含まない熱電材料で過去最高の変換効率-逆ペロブスカイト酸化物で実現- 招待

    片瀬貴義, ホシンイ, 神谷利夫

    セラミックス   59 ( 3 )   220   2024年2月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者  

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  • 熱電変換効率改善の新アプローチ : H-置換により低い格子熱伝導率と高い電気伝導度を同時に実現

    片瀬貴義, 神谷利夫

    セラミックス   58 ( 7 )   498   2023年6月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者  

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  • 超ワイドギャップ酸化物SrO薄膜の水素化により観測された電子伝導性と起源

    吉川桜良, XINYI H., 片瀬貴義, 上田茂典, 小林俊介, 仲山啓, 加藤丈晴, 森分博紀, 神谷利夫

    電子材料研究討論会プログラム講演予稿集(CD-ROM)   43rd   2023年

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  • 酸化物に圧力を加えて, 電気伝導度と熱起電力を同時に向上させる熱電材料を開発 招待

    片瀬貴義

    日本熱電学会誌   18 ( 3 )   148   2022年5月

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    記述言語:日本語  

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  • 強電子相関酸化物ヘテロ構造に発現する巨大フォノンドラッグ熱電能 招待

    片瀬貴義

    日本熱電学会誌   18 ( 3 )   147   2022年5月

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    記述言語:日本語  

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  • 電気伝導率と熱起電力を同時に向上できる酸化物熱電材料を開発 招待

    片瀬貴義, 神谷利夫

    セラミックス   57 ( 2 )   114   2022年4月

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    記述言語:日本語  

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  • 温度差で発電する酸化物熱電材料 人工構造を利用した、熱電変換特性を高める新たなアプローチ 招待

    片瀬貴義, 神谷利夫

    クリーンエネルギー   31 ( 3 )   2021年10月

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    記述言語:日本語  

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  • 結晶構造の次元性を人為的に制御し,巨大な電気抵抗スイッチを実現 招待

    片瀬貴義, 神谷利夫

    自動車技術「超の世界」   75 ( 12 )   118 - 119   2021年5月

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    記述言語:日本語  

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  • セレン化スズ半導体の極性を多段階制御 排熱を電気に変える高性能熱電素子実現へ 招待

    片瀬貴義, 神谷利夫

    クリーンエネルギー   30 ( 4 )   19 - 21   2021年4月

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  • 硬X線光電子分光を用いたLaNiO3薄膜の電子構造の基板応力依存性

    山神光平, 池田啓祐, ZHANG Yujun, ZHANG Yujun, 保井晃, 高木康多, 片瀬貴義, 神谷利夫, 和達大樹, 和達大樹

    応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)   67th   2020年

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  • 遷移金属元素を発光中心としたアモルファス酸化物半導体蛍光体薄膜の探索

    二角勇毅, 渡邉脩人, 井手啓介, KIM J., 片瀬貴義, 平松秀典, 平松秀典, 細野秀雄, 細野秀雄, 神谷利夫, 神谷利夫

    セラミックス基礎科学討論会講演要旨集   56th   2018年

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  • Ba1-xLaxFe2As2薄膜の結晶構造

    小林賢介, 中尾朗子, 真木祥千子, 山浦淳一, 片瀬貴義, 佐藤光, 佐賀山基, 熊井玲児, 村上洋一, 平松秀典, 平松秀典, 細野秀雄, 細野秀雄

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM)   72 ( 1 )   2017年

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  • 薄膜プラズモン太陽電池の高性能化に向けた酸化チタンの電気特性の評価

    中村圭佑, 片瀬貴義, 押切友也, 上野貢生, 太田裕道, 三澤弘明

    日本化学会春季年会講演予稿集(CD-ROM)   96th   2016年

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  • パルスレーザー堆積法による薄膜プラズモン太陽電池の光電変換特性

    中村圭佑, 片瀬貴義, 押切友也, 上野貢生, 太田裕道, 三澤弘明

    日本化学会講演予稿集   95th ( 2 )   2015年

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  • 制御されたナノ構造を使用した薄膜プラズモン性太陽電池の製造

    NAKAMURA Keisuke, KATASE Takayoshi, OSHIKIRI Tomoya, UENO Kosei, OHTA Hiromichi, MISAWA Hiroaki

    光化学討論会要旨集(CD-ROM)   2015   2015年

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  • 室温強磁性体Sr4-xRxCo4O10+δ(R=Y,Er)のエピタキシャル薄膜成長

    片瀬貴義, 鈴木雄喜, 山ノ内路彦, 高橋英史, 岡崎竜二, 寺崎一郎, 太田裕道

    応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)   75th   2014年

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  • 24aGL-12 テラヘルツ伝導度からみたBa(Fe_<1-x>Co_x)_2As_2の準粒子ダイナミクス(24aGL 鉄砒素系(122系電子状態・ギャップ構造),領域8(強相関系:高温超伝導,強相関f電子系など))

    今井 良宗, 鍋島 冬樹, 中村 大輔, 片瀬 貴義, 平松 秀典, 細野 秀雄, 前田 京剛

    日本物理学会講演概要集   66 ( 0 )   2011年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本物理学会  

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  • 26aEE-10 不足ドープBa(Fe_<1-x>Co_x)_2As_2薄膜のテラヘルツ伝導度測定(26aEE 鉄砒素系(122系2),領域8(強相関系:高温超伝導,強相関f電子系など))

    中村 大輔, 鍋島 冬樹, 今井 良宗, 前田 京剛, 片瀬 貴義, 平松 秀典, 細野 秀雄

    日本物理学会講演概要集   66 ( 0 )   589 - 589   2011年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本物理学会  

    CiNii Books

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  • 不足ドープBa(Fe1-xCox)2As2薄膜のテラヘルツ伝導度測定

    中村大輔, 鍋島冬樹, 今井良宗, 前田京剛, 片瀬貴義, 平松秀典, 細野秀雄, 細野秀雄

    日本物理学会講演概要集   66 ( 1 )   2011年

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  • テラヘルツ伝導度からみたBa(Fe1-xCox)2As2の準粒子ダイナミクス

    今井良宗, 今井良宗, 鍋島冬樹, 鍋島冬樹, 中村大輔, 片瀬貴義, 平松秀典, 細野秀雄, 細野秀雄, 前田京剛, 前田京剛

    日本物理学会講演概要集   66 ( 2 )   2011年

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  • 23pWH-15 Characterization of Ba(Fe_<1-x>Co_x)_2As_2 thin films by magnetization, transport and Hall measurements

    Mohan Shyam, Taen Toshihiro, Yagyuda Hidenori, Nakajima Yasuyuki, Tamegai Tsuyoshi, Katase Takayoshi, Hiramatsu Hidenori, Hosono Hideo

    日本物理学会講演概要集   65 ( 2 )   504 - 504   2010年8月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:一般社団法人日本物理学会  

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  • BaFe1.8Co0.2As2及びFe(Se,Te)超伝導体におけるTHz電気伝導度

    前田京剛, 前田京剛, 中村大輔, 中村大輔, 鍋島冬樹, 鍋島冬樹, 片瀬貴義, 平松秀典, 細野秀雄, 細野秀雄, 細野秀雄, 今井良宗, 今井良宗, 秋池孝則, 秋池孝則, 田中遼, 田中遼, 塚田一郎, 塚田一郎

    日本物理学会講演概要集   65 ( 1 )   2010年

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  • 20aGH-6 BaFe_<1.8>Co_<0.2>As_2及びFe(Se,Te)超伝導体におけるTHz電気伝導度(20aGH FeAs系超伝導(輸送特性など),領域8(強相関系:高温超伝導,強相関f電子系など))

    前田 京剛, 中村 大輔, 鍋島 冬樹, 片瀬 貴義, 平松 秀典, 細野 秀雄, 今井 良宗, 秋池 孝則, 田中 遼, 塚田 一郎

    日本物理学会講演概要集   65 ( 0 )   535 - 535   2010年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本物理学会  

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講演・口頭発表等

  • Beyond Conventional Doping: Polarity Switching and Carrier Control in Sn-Based Chalcogenides 招待

    Takayoshi Katase

    Materials Science & Technology Technical Meeting and Exbibition (MS&T25), American Ceramic Society  2025年9月 

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    開催年月日: 2025年10月

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  • Unconventional Doping Mechanisms in Layered Sn-based Chalcogenide Thermoelectrics 招待

    Takayoshi Katase

    6th Annual Meeting of the Taiwan Thermoelectric Society  2025年8月 

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    開催年月日: 2025年8月

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  • 非平衡相境界を利用した新機能開拓 招待

    片瀬貴義

    金研研究会「強相関物質における創発物性研究の現状と将来展望2025」  2025年6月 

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    開催年月日: 2025年5月 - 2025年6月

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  • 高効率熱電変換と熱制御に向けた新材料開発 招待

    片瀬貴義

    第57回エネルギーハーべスティングコンソーシアム総会  2024年6月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • 環境に優しい新熱電材料:複合アニオン酸化物 招待

    片瀬貴義

    熱電材料研究の最前線と新展開  2024年4月 

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    会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

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  • Material design for thermal conductivity reduction and modulation 招待

    Takayoshi Katase

    TMS 2024, the 153rd Annual Meeting & Exhibition  2024年3月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • Novel ion substitution approach for high performance thermoelectric materials 招待

    Takayoshi Katase

    48th International Conference and Exposition on Advanced Ceramics and Composites (ICACC2024)  2024年2月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • 次世代エネルギーデバイスに向けた新材料開発 招待

    片瀬貴義

    分子研物質分子科学研究領域研究会「物質分子科学研究展望」  2024年1月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • 酸化物ヘテロ界面制御によるフォノンドラッグ熱電能の増強 招待

    片瀬貴義

    第5回新奇二次元デバイス・物質科学ワークショップ  2024年6月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • 赤外線透過率-導電率同時切替デバイスの開発~多機能型スマートウィンドウに向けて~ 招待

    片瀬貴義, 遠藤賢司, 太田裕道

    第22回 クロモジェニック研究会  2016年11月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • 光・電気・磁気特性を切替え可能な薄膜機能デバイスの開発 招待

    片瀬貴義, 太田裕道

    第12回フロンティア材料研究所講演会、2016年度フロンティア材料研究所学術賞 受賞記念講演会  2016年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • 絶縁体から導電性磁石への可逆切替デバイス-高密度情報記憶素子に向けて- 招待

    片瀬貴義, 鈴木雄喜, 太田裕道

    日本セラミックス協会第29回秋季シンポジウム  2016年9月 

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    記述言語:日本語  

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  • Electrochemical modulation of insulator to conducting magnet; a new route for high-capacity information storage device 招待 国際会議

    Takayoshi Katase, Yuki Suzuki, Hiromichi Ohta

    International Research School: Electronic States and Phases Induced by Electric or Optical Impacts (IMPACT) 2016  2016年8月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • Electrochemically switchable electromagnetic device with water electrolysis 招待 国際会議

    Takayoshi Katase, Hiromichi Ohta

    Mini-workshop on oxides and related materials  2016年2月 

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    記述言語:英語  

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  • Reversible switching of optoelectric and electro-magnetic properties of functional oxides using water-infiltrated glass 招待 国際会議

    Takayoshi Katase, Hiromichi Ohta

    SPIE Photonics West 2016  2016年2月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • 水の電気分解を利用した機能性酸化物の電気・磁 気・光物性変調デバイス 招待

    片瀬貴義, 太田裕道

    第311回 応用セラミックス研究所学術講演会 [第7回 材料構造講演会]  2016年2月 

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    記述言語:日本語  

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  • 遷移金属酸化物薄膜歪界面のフォノンドラッグ熱電能 招待

    片瀬 貴義

    奈良先端科学技術大学院大学 異分野融合ワークショップ 電子格子相互作用:基礎物理からデバイス応用まで  2017年7月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • 遷移金属酸化物の電気化学反応を利用した機能変調デバイス 招待

    片瀬貴義, 太田裕道

    6大学連携プロジェクト公開討論会  2017年3月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • (平成28年度進歩賞受賞講演)遷移金属酸化物の酸化・還元を利用した薄膜機能デバイスの開発 招待

    片瀬貴義, 太田裕道

    日本セラミックス協会2017年 年会  2017年3月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • 無機機能性材料の薄膜成長とデバイス化 招待

    片瀬 貴義

    第17回フロンティア材料研究所講演会(第10回材料構造講演会)「構造と新規物質・新機能」  2016年12月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • Metal-insulator transition and thermopower modulation of VO2 thin film by electric-field induced hydrogenation 招待 国際会議

    Takayoshi Katase, Hiromichi Ohta

    Oxide Thin Films for Advanced Energy and Information Applications; Materials Chemistry of Thin Film Oxides  2014年7月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • Bicrystal grain boundary junction of Fe-based superconductor Co-doped BaFe2As2 招待 国際会議

    T. Katase, H. Hiramatsu, Y. Ishimaru, A. Tsukamoto, C. Sheehan, V. Matias, T. Kamiya, K. Tanabe, H. Hosono

    The 15th Japan-US Workshop on Advanced Superconductors  2011年10月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • High critical current density 4MA/cm2 in Co-doped BaFe2As2 epitaxial films grown on (La,Sr)(Al,Ta)O3 substrates without buffer layers 招待

    片瀬貴義, 平松秀典, 神谷利夫, 細野秀雄

    2011年秋季第72回応用物理学会学術講演会  2011年8月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • Thin film growth and device fabrication of iron pnictide superconductors 招待 国際会議

    T. Katase, H. Hiramatsu, Y. Ishimaru, A. Tsukamoto, C. Sheehan, V. Matias, T. Kamiya, K. Tanabe, H. Hosono

    Seminar at Los Alamos National Laboratory  2011年5月 

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    記述言語:英語  

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  • Robust grain boundary nature in iron pnictide Superconductors 招待 国際会議

    T. Katase, Y. Ishimaru, A. Tsukamoto, H. Hiramatsu, T. Kamiya, K. Tanabe, H. Hosono

    2011 MRS Spring Meeting  2011年4月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • Grain boundary properties of iron-pnictide superconductor, cobalt-doped BaFe2As2 招待 国際会議

    T. Katase, Y. Ishimaru, A. Tsukamoto, H. Hiramatsu, T. Kamiya, K. Tanabe, H. Hosono

    The 23rd International Symposium on Superconductivity 2010  2010年11月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • 鉄系超伝導体Co添加BaFe2As2エピタキシャル薄膜によるジョセフソン接合 招待

    片瀬貴義, 石丸喜康, 塚本晃, 平松秀典, 神谷利夫, 田辺圭一, 細野秀雄

    2010年春季第57回応用物理学会関係連合講演会  2010年3月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • Reversible modulation of opto-electric and electro-magnetic properties of transition metal oxides using water-infiltrated glass 招待 国際会議

    Takayoshi Katase, Hiromichi Ohta

    EMN Meeting on Ceramics  2016年1月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • 水電気分解を利用した機能性酸化物の光・ 電子・磁気物性可逆変調 招待

    片瀬貴義, 太田裕道

    附置研究所間アライアンス 第三回若手研究交流会  2015年11月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • Electro-magnetic properties control of functional oxides by pseudo solid-state electrochemistry 招待 国際会議

    Takayoshi Katase, Hiromichi Ohta

    2015 EMN Qingdao Meeting  2015年6月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • Thermal conductivity modulation via crystal structure dimensionality switching of chalcogenide semiconductors 招待

    Takayoshi Katase

    International Workshop “Thermal Conductivity of solid states at low temperatures”  2023年10月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • 新材料で切り拓くカーボンニュートラル社会への挑戦 招待

    片瀬貴義

    自然科学研究機構 核融合科学研究所 セミナー  2023年7月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • Novel Material Development toward High-efficiency Energy Devices 招待

    Takayoshi Katase

    Advanced Performance Metals Workshop  2023年7月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • エネルギーデバイスに革新を起こす新材料開発 招待

    片瀬貴義

    特別講義、大阪大学豊中キャンパス  2023年2月 

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    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

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  • 超高効率エネルギー利用を可能にする新材料・デバイス開発 招待

    片瀬貴義

    科学工学技術委員会講演会  2022年12月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • Electronic property modulation of transition metal oxides by electrochemical and strain engineering 招待

    Takayoshi Katase

    2020 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM)  2020年9月 

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  • Unusually large power-factor enhancement by breaking thermoelectric trade-off relation in transition metal oxide 招待

    Takayoshi Katase

    Materials Research Meeting 2019  2019年12月 

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    会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • トレードオフの相関を超えた巨大熱電変換性能 招待

    片瀬貴義

    令和元年度第2回プロセス研究会  2019年12月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • 遷移金属酸化物歪界面で発現する特異な熱電能 招待

    片瀬 貴義

    公益社団法人日本磁気学会 第217回研究会「シン・熱電変換材料」  2018年3月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • Room-temperature-protonation-driven optoelectronic device with water-gated thin-film-transistor structure 招待 国際会議

    Takayoshi Katase, Hiromichi Ohta

    the 8th International Conference and Exhibition on Lasers, Optics & Photonics  2017年11月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • 含水多孔質ガラスを用いたオンデマンド赤外線透過率-導電率制御デバイス 招待

    片瀬貴義, 太田裕道

    日本真空学会 スパッタリングおよびプラズマプロセス技術部会  2017年10月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • 新材料開発によるエネルギーデバイスの革新 招待

    片瀬貴義

    東海 NFRW・東海地区若手チャプタージョイントワークショップ、応用物理学会東海支部  2022年11月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • SnSe系非平衡固溶体:熱電変換特性向上および熱伝導制御の新たなアプローチ 招待

    片瀬貴義

    日立金属株式会社 グローバル技術革新センター セミナー  2022年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

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  • カルコゲナイド固溶系半導体の2次元―3次元構造転移と熱伝導率変調 招待

    片瀬貴義

    応用物理学会 第6回フォノンエンジニアリング研究会  2022年7月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • 非平衡カルコゲナイド固溶系半導体の2次元―3次元構造転移と巨大電子物性変調 招待

    片瀬貴義

    日本セラミックス協会 第34回秋季シンポジウム  2021年9月 

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  • 不活性電子対制御によるカルコゲナイド半導体の巨大電子物性変調 招待

    片瀬貴義

    日本磁気学会 第68回化合物新磁性材料専門研究会  2021年3月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • Material design of thermoelectric oxides with low thermal conductivity 招待

    Takayoshi Katase

    Materials Science & Technology Technical Meeting and Exbibition (MS&T24)  2024年10月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • 電子と原子を巧みに操り、次世代熱エネルギー材料を創る 招待

    片瀬貴義

    サイテックサロン, サイエンステクノフロンティアフォーラム  2024年9月 

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  • Material design for thermal conductivity modulation using nonequilibrium phase boundary 招待

    片瀬貴義

    2024年 応用物理学会 秋季学術講演会  2024年9月 

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  • Mixed-anion oxides for eco-friendly high-performance thermoelectric materials 招待

    Takayoshi Katase

    14th CMCEE  2024年8月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(基調)  

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  • Design of low thermal conductivity and thermal switching materials 招待

    Takayoshi Katase

    MRM2023/IUMRS-ICA2023  2023年12月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • New strategies of phonon engineering for high performance thermoelectric materials 招待

    Takayoshi Katase

    Workshop on materials science  2023年12月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • Design of 2D-3D structural switching material for giant physical property modulation” 招待

    Takayoshi Katase

    The 35th Symposium on Phase Change Oriented Science  2023年11月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • 相転移材料を用いた熱・電気輸送の制御 招待

    片瀬貴義

    フォノンエンジニアリングの基本的な考え方,熱伝導率の制御や測定,その応用、技術情報協会セミナー  2024年7月 

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    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

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  • Phonon-drag-driven thermopower enhancement in oxide thin-film heterostructure 招待

    Takayoshi Katase

    TMS 2025, the 153th Annual Meeting & Exhibition  2025年3月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • Design of eco-friendly and high-efficiency thermo-photoelectric conversion materials 招待

    Takayoshi Katase

    TMS 2025, the 153rd Annual Meeting & Exhibition  2025年3月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • New strategy of phonon engineering for high performance thermoelectric oxides 招待

    Takayoshi Katase

    New Zealand – Japan workshop on emerging solid-state technology for low-enthalpy energy harvesting  2024年11月 

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    記述言語:英語  

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産業財産権

  • スイッチング装置

    太田裕道, 片瀬貴義, 鈴木雄喜

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    出願番号:特願2015-002769  出願日:2016年

    特許番号/登録番号:特許第6629241号  登録日:2019年 

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受賞

  • 優秀オープンイノベータ功労賞

    2025年3月   東京科学大学  

    片瀬貴義

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  • Science Tokyoの星

    2025年3月   東京科学大学  

    片瀬貴義

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  • 本多記念研究奨励賞

    2025年2月  

    片瀬貴義

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  • オープンイノベータ功労賞

    2024年3月   東京工業大学  

    片瀬貴義

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  • 科学技術分野の文部科学大臣表彰 若手科学者賞

    2021年4月  

    片瀬貴義

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  • 第17回日本熱電学会学術講演会 優秀講演賞

    2020年9月  

    片瀬貴義

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  • Institute of Physics, Outstanding Reviewer Awards 2019

    2020年3月  

    Takayoshi Katase

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  • 58th Symposium of Basic Science of Ceramics, World Young Fellow Meeting 2020, Presentation Award

    2020年2月   The Ceramics Society of Japan  

    片瀬 貴義

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  • 東京工業大学 挑戦的研究賞・末松特別賞

    2019年9月  

    片瀬 貴義

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  • 第31回 安藤博記念学術奨励賞

    2018年6月   一般財団法人 安藤研究所  

    片瀬 貴義

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  • 平成30年度花王科学奨励賞 化学・物理学部門

    2018年6月   公益財団法人花王芸術・科学財団  

    片瀬 貴義

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  • 日本セラミックス協会賞 進歩賞

    2017年6月  

    片瀬 貴義

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  • Best Poster Award

    2016年10月   The 23rd International Workshop on Oxide Electronics (WOE 23)  

    Takayoshi Katase

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  • フロンティア材料研究所学術賞(研究奨励部門)

    2016年9月  

    片瀬 貴義

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  • 第44回電子科学研究所松本・羽鳥奨学賞

    2015年2月  

    片瀬 貴義

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  • 第11回薄膜材料デバイス研究会 ベストペーパーアワード

    2014年11月  

    片瀬 貴義

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  • 第34回エレクトロセラミックス研究討論会 優秀賞

    2014年10月  

    片瀬 貴義

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  • 第29回井上研究奨励賞

    2013年2月  

    片瀬 貴義

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  • 平成24年手島精一記念研究賞(博士論文賞)

    2013年2月  

    片瀬 貴義

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  • 第26回独創性を拓く先端技術大賞 フジテレビジョン賞

    2012年7月  

    片瀬 貴義

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  • 第16回超伝導科学技術賞

    2012年4月  

    片瀬 貴義

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  • 第33回応用物理学会論文奨励賞

    2011年8月  

    片瀬 貴義

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  • Materials Research Society Symposium Award (2nd Place Oral Presentation)

    2010年5月  

    片瀬 貴義

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  • 第27回応用物理学会講演奨励賞

    2010年3月  

    片瀬 貴義

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  • 第31回応用物理学会優秀論文賞

    2009年9月  

    片瀬 貴義

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 従来の経験則を超える超ワイドギャップ酸化物の電子ドーピングとデバイス実証

    研究課題/領域番号:24K21671  2024年6月 - 2026年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的研究(萌芽)

    片瀬 貴義

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    配分額:6500000円 ( 直接経費:5000000円 、 間接経費:1500000円 )

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  • 14族混晶半導体におけるフォノンドラッグエンジニアリング

    研究課題/領域番号:24H00314  2024年4月 - 2029年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(A)

    黒澤 昌志, 片瀬 貴義

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    配分額:48230000円 ( 直接経費:37100000円 、 間接経費:11130000円 )

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  • 2次元-3次元構造転移の電界制御による熱スイッチ素子の開発

    研究課題/領域番号:22K18881  2022年6月 - 2024年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的研究(萌芽)

    片瀬 貴義

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    配分額:6500000円 ( 直接経費:5000000円 、 間接経費:1500000円 )

    本研究では、非平衡(Pb1-xSnx)Se固溶体のエピタキシャル薄膜を用いて、2次元-3次元(2D-3D)構造転移の電界制御を実現することで、巨大な電気伝導度と格子熱伝導度の変化を利用した熱伝導率スイッチング素子を開発することに挑戦した。(Pb1-xSnx)Seエピタキシャル薄膜(x = 0.43-0.58)を作製し、Sn濃度xによる相転移温度制御と可逆的な2D-3D構造転移による約7桁の巨大な抵抗変化を実現した。(Pb1-xSnx)Se薄膜を活性層に用いた電気二重層トランジスタを作製し、電場印加による2D-3D構造転移の可逆制御と2桁以上のシート抵抗変調に成功した。

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  • 角運動量流物性科学の開拓とスピン軌道エレクトロニクスへの展開

    研究課題/領域番号:22H04964  2022年4月 - 2027年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(S)

    安藤 和也, 三輪 真嗣, 浜屋 宏平, 片瀬 貴義

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    配分額:197340000円 ( 直接経費:151800000円 、 間接経費:45540000円 )

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  • 複合アニオン酸化物熱電変換材料-熱伝導率低減による性能向上と機構解明-

    研究課題/領域番号:22H01766  2022年4月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    片瀬 貴義

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    配分額:18070000円 ( 直接経費:13900000円 、 間接経費:4170000円 )

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  • 複合アニオン酸化物熱電変換材料-熱伝導率低減による性能向上と機構解明-

    研究課題/領域番号:23K23034  2022年4月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    片瀬 貴義

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    配分額:18070000円 ( 直接経費:13900000円 、 間接経費:4170000円 )

    水素濃度xを制御したSrTiO3-xHxバルク焼結体の作製と熱電特性評価および熱伝導・キャリア輸送特性の解析を行った。まず、放電プラズマ焼結法(SPS)において、水素が脱離しないように金属箔で密閉する工夫を施すことで、高濃度に水素を含有するSrTiO3-xHx焼結体を作製した。具体的には、粒径300nm以下のSrTiO3粉末とCaH2粉末をグローブボックス内で混合し、430~520度の低温で真空加熱して、水素化したSrTiO3-xHx粉末を作製した。SrTiO3-xHx粉末を10mmφ×1mmtのペレットに成型し、水素を吸蔵しないPtやステンレスの金属箔で密閉した。その後、SPSにより水素が脱離しないようにした密閉環境で1050度で10分間焼結を行うことによって、焼結密度96~99%のSrTiO3-xHx焼結体(x=0.057~0.216)を作製することに成功した。SrTiO3-xHxバルク焼結体の熱伝導率を計測したところ、SrTiO3多結晶体と比べて、僅か2.3%のH-置換(x=0.068)で格子熱伝導率が5.5W/mKまで減少し、更にH-濃度を増やすと3.6W/mK(x=0.216)まで減少させることに成功した。次に、SrTiO3-xHx焼結体の電気特性を調べたところ、従来のSr1-xLaxTiO3焼結体と比べて非常に高い電気伝導度を示すため、高い出力因子を実現できることが分かった。SrTiO3-xHx焼結体では粒界散乱が殆ど寄与しておらず、室温でも単結晶と同等の高い電気伝導度(1740S/cm)を示すことが分かった。その結果、SrTiO3-xHx焼結体の高い出力因子と低い格子熱伝導率の両立によって、Sr1-xLaxTiO3焼結体や単結晶よりも高いZTを実現できることが分かった。

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  • IV族混晶バンドエンジニアリングを基軸とした巨大熱電能の制御とデバイス応用

    研究課題/領域番号:21H01366  2021年4月 - 2024年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    黒澤 昌志, 片瀬 貴義

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    配分額:17940000円 ( 直接経費:13800000円 、 間接経費:4140000円 )

    本年度得られた成果を以下の通りまとめる。
    <BR>
    (1)ゲルマニウムスズ薄膜:分子線エピタキシー法によりn型ゲルマニウムスズ薄膜(スズ組成:3%、ドーパント: Sb)を形成した。パワーファクタのキャリア濃度依存性を調査したところ、5E19 cm-3において最大値(~30 μWcm-1K-2@室温)が得られることが分かった。n型のBiTe系薄膜の報告値(25 μWcm-1K-2)に匹敵する値である。低温での物性計測も進め、100 K以下の温度において、拡散理論では説明できない熱起電力の増大が認められた。結果として、パワーファクタは最大で10E3 μWcm-1K-2に到達した。
    <BR>
    (2)シリコンスズ薄膜:シリコン中のスズ固溶限は0.1%と非常に低く、結晶成長過程でSn析出しやすい系である。リスクヘッジとして2つの結晶成長法(分子線エピタキシー法、スパッタリング法)を試みた。成膜レートの高速化によりSn析出をある程度抑制できることを見出した。特に、格子マッチング系(シリコンゲルマニウムバッファ上のシリコンスズ)においては、Sn析出せずに結晶成長が進行した結果、設計通りのSn導入(10%)を達成した。イオン注入を用いたn型ドーピングも行い、Hall電子濃度を10E18~10E20 cm-3の間で制御することにも成功した。

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  • ナノ周期構造転移を利用した熱伝導率変調材料の開拓

    研究課題/領域番号:20K21075  2020年7月 - 2022年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽)  挑戦的研究(萌芽)

    片瀬 貴義

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:6500000円 ( 直接経費:5000000円 、 間接経費:1500000円 )

    層状化合物のナノ周期構造転移を利用した巨大熱伝導率変調材料を開発した。高温相を室温凍結させる非平衡合成により2次元(2D)構造SnSeと3次元(3D)構造PbSeの固溶体(Pb1-xSnx)Seを合成し、x=0.5において2D構造と3D構造の直接相境界を形成した。温度変化によって2D構造から3D構造へ可逆的に転移させ、熱伝導率を3倍変化させることに成功した。半導体(2D構造)から金属(3D構造)へ変化することで電気伝導度が6桁増加し、電子の熱伝導率への寄与が大きくなる一方で、2D構造では層構造が格子振動による熱伝導を阻害するため、結果として熱伝導率の変化が大きくなるというメカニズムも解明した。

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  • 層状遷移金属化合物の自然量子構造を利用した高性能熱電半導体の創製と網羅的探索

    研究課題/領域番号:19H02425  2019年4月 - 2022年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    片瀬 貴義

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:18330000円 ( 直接経費:14100000円 、 間接経費:4230000円 )

    無毒で豊富な元素で構成される高性能熱電変換材料の実現を目指して、薄膜界面で見られる2次元電子ガス構造をバルク全体で内包する新材料(バルク2DEG材料)を探索した。層状AETMN2(AE=Ca,Sr,Ba、TM=Ti,Zr,Hf)の第一原理欠陥計算を行い、SrTiN2では自然に窒素欠損や酸素不純物を取り込みやすい問題があったが、SrをCaで置換、またはTiをZr・Hfで置換することで欠陥生成を抑制できることが分かった。目的相が94mol%以上の高純度バルク試料を合成し、AETMN2の半導体特性と電子構造を実験的に明らかにした。上記の研究手法を応用し、関連窒化物の探索と合成も行った。

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  • 遷移金属酸化物歪界面を利用したフォノンドラッグ熱電能の制御

    2016年10月 - 2020年3月

    科学技術振興機構さきがけ 

    片瀬 貴義

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • 室温で不揮発動作可能な反強磁性/絶縁体-強磁性/金属スイッチング素子の開発

    2016年4月 - 2018年3月

    学術研究助成基金助成金 挑戦的萌芽研究 

    片瀬 貴義

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • 水の電気分解を利用した酸化物 薄膜固体デバイスの電気物性制御

    2015年3月 - 2018年3月

    科学研究費補助金 若手研究(A) 

    片瀬 貴義

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • 原子層制御による新しい材料機能探索

    研究課題/領域番号:25106007  2013年6月 - 2018年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  新学術領域研究(研究領域提案型)

    太田 裕道, 平松 秀典, 片瀬 貴義, 山ノ内 路彦

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    配分額:121680000円 ( 直接経費:93600000円 、 間接経費:28080000円 )

    原子レベルで厚さ制御された薄膜「ナノ層」を作製し、新しい材料機能の探索を行うとともに、作製した試料を他班に提供することでナノ構造情報の開拓に取り組んだ。主な結果を列挙する。1. 酸化物人工超格子で熱を電気に変換する性能をバルク比2倍の増強に成功した、2. 透明酸化物半導体薄膜の電子移動度抑制の起源を解明し、高電子移動度を実現した、3. 半導体二次元電子ガスが高い熱電変換出力因子を示すことを見出した、4. 光透過率・電気抵抗率・磁気的性質を同時に変えられる薄膜デバイスを実現した、5. 金属テープ基板上で、実用レベルに匹敵する臨界電流密度を示す鉄系超伝導薄膜を実現した。

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  • 酸化物半導体一次元電子ガスの電界誘起と超巨大熱電能変調

    研究課題/領域番号:25246023  2013年4月 - 2017年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(A)

    太田 裕道, 片瀬 貴義

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    配分額:47450000円 ( 直接経費:36500000円 、 間接経費:10950000円 )

    ナノ多孔性ガラス中のH+/OH-イオンと酸化物半導体の酸化・還元反応を利用したAFMリソグラフィーによる極細一次元電子ガス(1DEG)の電界誘起と超巨大熱電能の観測を目指した。形状的特徴から、SrTiO3-1DEGのAFMリソグラフィーに成功したが、誘起された1DEGの安定性が極めて低く、熱電能計測には至らなかった。安定に酸化・還元反応が起こる物質の探索を行った結果、絶縁体VO2⇔金属HxVO2、絶縁体SrCoO2.5⇔金属SrCoO3、絶縁体WO3⇔金属HWO3の可逆変化に成功し、論文・新聞・TV上で公表した。上記物質を用いてAFMリソグラフィーを行うことで1DEGが作製できると考えている。

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  • 鉄系超伝導物質のエピタキシャル薄膜成長と超伝導デバイスの試作

    研究課題/領域番号:10J08411  2010年4月 - 2012年3月

    日本学術振興会 特別研究員奨励費 DC2  科学研究費助成事業  特別研究員奨励費

    片瀬 貴義

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    高温超伝導体は、高い温度までゼロ抵抗で電流を流すことができるため、理想的な電力輸送素子として期待されている。しかし、銅酸化物系超伝導体を用いた超伝導線材では、傾角粒界において臨界電流密度(J_c)が急激に劣化するので、1MA/cm^2以上の高いJ_cを示す線材を実現するためには、結晶粒を強く面内配向させる必要があった。
    近年発見された鉄系超伝導体は、超伝導転移温度が50Kを超える新しい高温超伝導体で、100T級の高い上部臨界磁場を示すため、超伝導線材としての応用が期待されている。特に、鉄系超伝導体は、銅酸化物系に比べて、超伝導特性の異方性が極端に小さい特徴を持っているため、銅酸化物系とは異なった、結晶粒界での伝導特性を示すと期待される。
    本研究では、バイクリスタル基板を用いて、Co添加BaFe_2As_2エピタキシャル薄膜に傾角3~45度まで幅広い範囲の傾角粒界接合を形成し、傾角粒界がJ_cに与える影響を調べた。傾角粒界を介したJ_cは9度まで維持され、この臨界角を超えても臨界電流密度が急激に低下しない(高い特性角)ことが分かった。この臨界角は、銅酸化物系のYba_2Cu_3O_<7-δ>の値3-5度よりも大きく、線材基板の面内配向制御の制約が少ないことを意味しており、鉄系超伝導体の線材応用への優位性を明らかにした。
    実際に、イオンビームアシスト堆積法により作製された薄膜線材基板上にCo添加BaFe_2As_2膜を作製し、面内配向度が5-7度の基板でも単結晶基板上と同等の超伝導特性を示す薄膜線材を実現し、高磁場応用の高J_c線材としての応用性を示した。

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