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書籍詳細

  太陽エネルギー社会を築く材料テクノロジー(Ⅰ)
- 材料・デバイス編 -

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河本邦仁 名大教授 工博 責任編集

金武直幸 名大教授 工博 著

鳥本司 名大教授 博士(工学) 著

亀山達矢 名大助教 博士(工学) 著

菊田浩一 名大教授 博士(工学) 著

入山恭寿 名大教授 博士(工学) 著

宇治原徹 名大教授 博士(工学) 著

小橋眞 名大准教授 博士(工学) 著

村田純教 名大教授 工博 著

上垣外正己 名大教授 博士(工学) 著

佐藤浩太郎 名大准教授 博士(工学) 著

大槻主税 名大教授 博士(理学) 著

浅沼浩之 名大教授 工博 著

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発行年月日:2013/11/08 , 判 型: A5,  ページ数:224頁

ISBN:978-4-339-06627-2,  定 価:3,240円 (本体3,000円+税)

「太陽エネルギー社会」を実現するための研究開発について最新の研究成果をもとに解説。Ⅰ巻では前半でエネルギー変換,貯蔵のための材料・デバイスを,後半で高機能代替材料・新材料を取り上げた。Ⅱ巻との併読で材料技術を網羅。

【目次】

第Ⅰ部 エネルギー変換・貯蔵技術に資する高機能材料・デバイス
1. 化学的手法による量子ドット太陽電池の作製
1.1 太陽光エネルギー変換について   
1.2 半導体ナノ粒子の液相合成とバンドギャップエネルギー制御   
1.2.1 粒子サイズによって変化する半導体ナノ粒子の特性   
第Ⅰ部 エネルギー変換・貯蔵技術に資する高機能材料・デバイス
1. 化学的手法による量子ドット太陽電池の作製
1.1 太陽光エネルギー変換について   
1.2 半導体ナノ粒子の液相合成とバンドギャップエネルギー制御   
1.2.1 粒子サイズによって変化する半導体ナノ粒子の特性   
1.2.2 化学組成によって制御可能なナノ粒子の光学特性   
1.3  半導体ナノ粒子の積層化と粒子サイズに依存して変化する光電気化学特性
1.4 高効率太陽光変換に向けた量子ドット太陽電池の作製 
1.4.1 量子ドット太陽電池の構造   
1.4.2 低毒性ナノ粒子を用いる太陽電池   
1.4.3 さらなる高効率化を目指した量子効果の利用
1.5 未来に向けて
引用・参考文献 

2. 熱電変換材料・デバイス
2.1 熱電変換の原理と応用   
2.2 太陽の熱から電気を生み出すデバイス   
2.2.1 サーモ光電池 
2.2.2 太陽光/熱ハイブリッド発電デバイス  
2.2.3 太陽熱発電  
2.3 熱電変換材料の開発  
2.3.1 熱電変換材料の性能  
2.3.2 熱電変換材料の設計指針   
2.3.3 ナノ構造化による高性能・高機能発現  
2.3.4 元素戦略的代替材料(ビスマステルルを超える材料)の開発 
2.4 今後の展望  
引用・参考文献

3. ミクロチューブ固体酸化物形燃料電池(SOFC)の開発
3.1 固体酸化物形燃料電池 
3.2 ミクロチューブ型固体酸化物形燃料電池 
3.3 炭化水素燃料の利用  
3.4 非接触印刷法の利用と高機能化
引用・参考文献   

4. 次世代蓄電池
4.1 電気エネルギーと蓄電池について  
4.2 LIBの概略   
4.3 電気自動車用次世代蓄電池   
4.3.1 全固体電池  
4.3.2 多価イオン電池   
4.3.3 金属‐空気電池  
4.4 電力貯蔵用次世代蓄電池   
4.4.1 NAS電池  
4.4.2 レドックスフロー電池  
4.4.3 ナトリウムイオン電池   
4.5 次世代蓄電池の今後  
引用・参考文献   

5. パワー半導体材料
5.1 パワー半導体  
5.1.1 パワーデバイスとは  
5.1.2 低損失パワーデバイス開発の重要性   
5.1.3 パワー半導体材料   
5.2 シリコン   
5.2.1 シリコンとは   
5.2.2 シリコン単結晶の育成方法   
5.2.3 シリコンパワー半導体の限界
5.3 シリコンカーバイド
5.3.1 シリコンカーバイドとは
5.3.2 SiC単結晶の育成方法 
5.3.3 SiCエピタキシャル成長 
5.3.4 周辺技術
5.3.5 SiCパワー半導体の現状
5.4 窒化物半導体
5.4.1 窒化物半導体とは
5.4.2 窒化物半導体単結晶の成長方法
5.4.3 GaNパワー半導体の特徴
5.5 今後の動向
引用・参考文献
 
第Ⅱ部 高機能代替材料・新材料
6. 超軽量多機能ポーラス金属
6.1 ポーラス金属の分類と特徴 
6.1.1 ポーラス金属の構造因子
6.1.2 ポーラス金属の特性 
6.2 ポーラス金属の製造法
6.2.1 溶湯発泡法 
6.2.2 溶湯ガス注入法
6.2.3 プリカーサ法(粉末法)
6.2.4 インベストメント鋳造法 
6.2.5 プリフォーム塗布法 
6.2.6 スペーサー法
6.2.7 繊維焼結法 
6.2.8 燃焼合成法 
6.2.9 一方向凝固法 
6.3 ポーラス金属の特性例と工業利用
6.3.1 ポーラス金属の特性例 
6.3.2 工業利用と展望
引用・参考文献 

7. ミクロ・ナノ組織制御による材料設計
7.1 ミクロ・ナノ組織とその変化
7.2 ミクロ組織形成における原子拡散の重要性
7.2.1 多成分系の拡散 
7.2.2 Fe-Cr相互拡散に対するAlの影響
7.3 実用合金におけるミクロ組織の重要性
7.3.1 ニッケル基超合金における組織安定性とその要因
7.3.2 耐熱鋼のミクロ組織 
7.4 ミクロ・ナノ組織制御の今後
引用・参考文献

8. 植物由来のポリマー材料
8.1 バイオベースポリマーについて
8.2 テルペン類(オレフィン系) 
8.2.1 b-ピネンの精密カチオン重合 
8.2.2 リモネンの精密ラジカル共重合
8.3 フェニルプロパノイド類(スチレン系)
8.3.1 b-メチルスチレン誘導体の精密カチオン重合
8.3.2 b-メチルスチレン誘導体の精密ラジカル共重合 
8.3.3 桂皮酸誘導体の精密ラジカル共重合
8.4 アクリル類縁体(アクリル系)
8.4.1 イタコン酸誘導体の精密ラジカル重合 
8.4.2 シトラコン酸誘導体の精密ラジカル重合
8.5 バイオベースポリマーの今後 
引用・参考文献

9. 組織再生を支援する生体材料
9.1 生体を修復するための材料   
9.2 骨組織再生のための生体材料   
9.2.1 人工材料に対する骨組織の応答   
9.2.2 人工骨開発の歴史  
9.2.3 人工骨が骨と結合する機構   
9.2.4 骨類似アパタイトが生成する機構   
9.2.5 骨に置換される人工骨   
9.2.6 自己硬化性の人工骨  
9.3 関節再建のための生体材料   
9.4 骨組織再生のための新しい材料  
9.4.1 生体活性な有機-無機ハイブリッドの設計   
9.4.2 結晶形態と組成の制御による新しい生体活性材料の設計   
9.4.3 新しい生体吸収性材料の設計   
9.5 生体材料開発の展望   
引用・参考文献   

10. ナノ環境に優しい光応答性DNAの設計
10.1 DNAの高機能化  
10.2 光応答性DNAの設計   
10.2.1 ナノ構造体に作動機構を付与する仕組み  
10.2.2 多数のアゾベンゼンを導入したDNA二重鎖の設計   
10.3 メカニカルな動作が可能な光駆動型DNAナノマシンの設計  
10.3.1 ピンセット型DNAナノマシンの光照射による開閉制御   
10.3.2 アゾベンゼン誘導体の開発   
10.3.3 複数の波長を用いたシーソー型ナノマシンの制御  
10.4 RNAを切断する光駆動型DNAナノマシンの設計   
10.5 光応答性DNAの利用と展望  
引用・参考文献   

索引   

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