Hagiwara, Manabu

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Affiliation

Faculty of Science and Technology, Department of Applied Chemistry （Yagami）

Position

Assistant Professor/Senior Assistant Professor

External Links
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Career 【 Display / hide 】

  • 2011.04
    -
    2013.03

    日本学術振興会, 特別研究員(DC1)

  • 2013.04
    -
    2021.03

    Keio University, Faculty of Science and Technology Department of Applied Chemistry, Research Associate

  • 2013.04
    -
    2016.03

    慶應義塾大学, 理工学部応用化学科, 助教(有期)

  • 2016.04
    -
    2021.03

    慶應義塾大学, 理工学部応用化学科, 助教

  • 2018.09
    -
    2019.08

    ノルウェー科学技術大学, 客員研究員

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Academic Background 【 Display / hide 】

  • 2007.04
    -
    2009.03

    Tokyo Institute of Technology, 工学部, 無機材料工学科

    University, Graduated

  • 2009.04
    -
    2011.03

    Tokyo Institute of Technology, Graduate School of Engineering, Department of Metallurgy and Ceramics Science

  • 2009.04
    -
    2011.03

    Tokyo Institute of Technology, 理工学研究科, 材料工学専攻

    Graduate School, Completed, Master's course

  • 2011.04
    -
    2013.03

    Tokyo Institute of Technology, Graduate School of Engineering, Department of Metallurgy and Ceramics Science

  • 2011.04
    -
    2013.03

    Tokyo Institute of Technology, 理工学研究科, 材料工学専攻

    Graduate School, Completed, Doctoral course

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Academic Degrees 【 Display / hide 】

  • 博士（工学）, Tokyo Institute of Technology, Coursework, 2013.03

    Study on Nonlinear Phenomena in Piezoelectric Ceramics

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Research Areas 【 Display / hide 】

  • Nanotechnology/Materials / Inorganic materials and properties

  • Nanotechnology/Materials / Inorganic materials and properties

  • Nanotechnology/Materials / Inorganic compounds and inorganic materials chemistry

  • Nanotechnology/Materials / Inorganic compounds and inorganic materials chemistry

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Research Keywords 【 Display / hide 】

  • Ceramics

  • Piezoelectrics

  • Ferroeletrics

  • Materials Science

  • Inorganic Chemistry

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Books 【 Display / hide 】

  • エレクトロニクス用セラミックスの開発、評価手法と応用

    技術情報協会, 技術情報協会, 2020.08,  Page： 543p

    Scope: 第2章・第2節「水熱法を利用した(Bi1/2K1/2)(ZrxTi1-x)O3非鉛圧電セラミックスの作製」（P.82～ P.87）

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Papers 【 Display / hide 】

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Papers, etc., Registered in KOARA 【 Display / hide 】

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Reviews, Commentaries, etc. 【 Display / hide 】

  • 水熱法を活用した高品質ビスマス系非鉛圧電セラミックスの作製

    萩原学, 藤原忍

    セラミックス 54 ( 8 ) 559 2019.08

    Article, review, commentary, editorial, etc. (scientific journal), Joint Work

  • ゲーレナイトの圧電材料としての可能性

    TAKEDA HIROAKI, HOSHINA TAKUYA, TSURUMI TAKAAKI, KODAMA NOBUHIRO, HAGIWARA MANABU, FUJIHARA SHINOBU

    日本電子材料技術協会会報 (日本電子材料技術協会)  47 ( 11 ) 11 - 15 2016.11

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Presentations 【 Display / hide 】

  • ペロブスカイト型BaCeO3:Eu3+蛍光体の合成と酸化還元応答性の評価

    大谷 瞭, 藤原 忍, 萩原 学

    日本セラミックス協会 第34回秋季シンポジウム, 

    2021.09
    , 

    Poster presentation

  • 金属－有機構造体を経由した多孔質Gd2O3:Eu3+粒子の合成と蛍光センシング特性

    蝦名 政崇, 萩原 学, 藤原 忍

    日本セラミックス協会 第34回秋季シンポジウム, 

    2021.09
    , 

    Poster presentation

  • 微細なグレインからなる(Bi1/2K1/2)TiO3–SrTiO3系リラクサー強誘電体セラミックスの作製

    北村 真帆, 萩原 学, 藤原 忍

    日本セラミックス協会 第34回秋季シンポジウム, 

    2021.09
    , 

    Poster presentation

  • Caサイトを複合カチオンで部分置換した熱電変換用CaMnO3セラミックスの作製

    小川竜生, 萩原学, 藤原忍

    日本セラミックス協会 2021年年会, 

    2021.03
    , 

    Oral presentation (general)

  • 粒子サイズを制御した(SrxBa1−x)Nb2O6誘電体セラミックスの作製

    土屋真湖, 萩原学, 藤原忍

    日本セラミックス協会 2021年年会, 

    2021.03
    , 

    Oral presentation (general)

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Research Projects of Competitive Funds, etc. 【 Display / hide 】

  • Understanding and control of hyper-ordered structures governing dielectric responses of Bi-based relaxor ferroelectrics

    2023.04
    -
    2025.03

    学術変革領域研究(A), Principal investigator

  • 高性能な酸化物熱電材料の開発に向けた複合カチオンエンジニアリングの構築

    2020.04
    -
    2024.03

    MEXT,JSPS, Grant-in-Aid for Scientific Research, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Principal investigator

  • 複合カチオンエンジニアリングによる超低熱伝導性酸化物の設計・合成と熱電特性の向上

    2018.04
    -
    2021.03

    MEXT,JSPS, Grant-in-Aid for Scientific Research, Manabu Hagiwara, Grant-in-Aid for Early-Career Scientists , Principal investigator

    　View Summary

    本研究の目的は、チタン酸系ペロブスカイト型酸化物ATiO3のAサイトに３価と１価のカチオンからなる“複合カチオン”を導入することで、フォノン散乱の増強によって熱伝導率を大幅に低減した熱電発電用のn型半導体を創製することである。計画の初年度にあたる2018年度は、 AサイトにLa3+およびAg+あるいはK+を含む(La1/2Ag1/2)TiO3 (LAT)と(La1/2K1/2)TiO3 (LKT)の２種類の新規物質を候補材料として挙げ、これらのバルクセラミック試料の作製を試みた。まず、LATについて固相法およびゾルゲル法での合成を検討したが、ペロブスカイト相は生成するもののAg+の一部が還元して金属Agを生じるために単相の合成が困難であることがわかった。一方、LKTについては固相法およびゾルゲル法のどちらによっても単相の合成が可能であった。またLKTについては高温焼結過程でのKの揮発によって副相を生じる問題があったが、焼成温度や時間さらには犠牲粉末の使用などの条件を詳細に検討した結果、Kの揮発を抑えることに成功し、単相を保ったまま相対密度90%以上の緻密なセラミックスが得られた。還元雰囲気中で焼成したLKTセラミックスは従来材料のSrTiO3と同様に優れた電気伝導性を示し、K+の一部をBa2+で置き換えることでさらに電気伝導性が向上することもこれまでに明らかとなった。これらの結果から主な研究対象をLKTに定めて今後の研究を進めることとした。

  • Creation of dielectric materials for high-temperature capacitor applications using relaxor phases of A-site complex perovskites

    2016.04
    -
    2018.03

    MEXT,JSPS, Grant-in-Aid for Scientific Research, Hagiwara Manabu, Grant-in-Aid for Young Scientists (B), Principal investigator

    　View Summary

    This study aimed to develop high-temperature dielectric materials using the relaxor phase of bismuth potassium titanate (BKT). We first studied the mechanism underlying the spontaneous relaxor-ferroelectric phase transition of BKT through analyses of dielectric responses of high-quality ceramic samples fabricated via a hydrothermal process. We found that the transition was triggered by freezing of the thermal fluctuation of polar nanoregions existing in the relaxor phase. We also measured the dielectric responses of BKT under biasing electric field and uniaxial load. Based on these results, electric field-temperature and stress-temperature phase diagrams are firstly determined for BKT. We then fabricated solid solutions between BKT and strontium titanate (ST), (1-x)BKT-xST, to shift the dielectric maximum temperature of BKT toward room temperature. Consequently, 0.5BKT-0.5ST ceramics showed high dielectric permittivity exceeding 1000 in a wide temperature range up to 300°C.

  • Development of lead-free piezoelectric ceramics with mobility-controlled ferroelectric domains for high-temperature applications

    2013.08
    -
    2015.03

    Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Research Activity start-up, HAGIWARA Manabu, Grant-in-Aid for Research Activity start-up, Principal investigator

    　View Summary

    For the high-temperature actuator applications of piezoelectric ceramics, it is necessary to control the mobility of ferroelectric domain walls. In this study, we firstly revealed the influence of dopant and grain size on the domain switching in BiFeO3-based lead-free piezoelectric ceramics with high Curie temperatures. In order to control the domain wall motions by introducing the inhomogeneous distribution of point defects in piezoelectric ceramics, we also tried to concentrate Mn ions near grain boundaries in BaTiO3 ceramics. It was demonstrated that the polarized state in the resulting ceramic was more stable than that in an undoped BaTiO3 ceramic.

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Courses Taught 【 Display / hide 】

  • SEMINAR IN APPLIED CHEMISTRY

    2023

  • NANO SCALE SCIENCE JOINT SEMINAR

    2023

  • MATERIAL SCIENCE 3

    2023

  • MATERIAL DESIGN SCIENCE JOINT SEMINAR

    2023

  • LABORATORY IN SCIENCE

    2023

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Courses Previously Taught 【 Display / hide 】

  • 応用化学実験A

    Keio University

    2014.04
    -
    2015.03
    , 

    Spring Semester, Laboratory work/practical work/exercise

  • 自然科学実験

    Keio University

    2014.04
    -
    2015.03
    , 

    Autumn Semester

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Memberships in Academic Societies 【 Display / hide 】

  • 日本セラミックス協会

    　
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