慶應義塾研究者情報データベース

経歴 【 表示 ／ 非表示 】

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• 2011年04月

  -

  2013年03月

  日本学術振興会, 特別研究員(DC1)

• 2013年04月

  -

  2016年03月

  慶應義塾大学, 理工学部応用化学科, 助教(有期)

• 2016年04月

  -

  2021年03月

  慶應義塾大学, 理工学部応用化学科, 助教

• 2018年09月

  -

  2019年08月

  ノルウェー科学技術大学, 客員研究員

• 2021年04月

  -

  継続中

  慶應義塾大学, 理工学部応用化学科, 専任講師

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学歴 【 表示 ／ 非表示 】

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• 2007年04月

  -

  2009年03月

  東京工業大学, 工学部, 無機材料工学科

  大学, 卒業

• 2009年04月

  -

  2011年03月

  東京工業大学, 理工学研究科, 材料工学専攻

  大学院, 修了, 修士

• 2011年04月

  -

  2013年03月

  東京工業大学, 理工学研究科, 材料工学専攻

  大学院, 修了, 博士後期

学位 【 表示 ／ 非表示 】

学位 【 表示 ／ 非表示 】

• 博士（工学）, 東京工業大学, 課程, 2013年03月

  Study on Nonlinear Phenomena in Piezoelectric Ceramics

研究分野 【 表示 ／ 非表示 】

研究分野 【 表示 ／ 非表示 】

• ナノテク・材料 / 無機材料、物性

• ナノテク・材料 / 無機物質、無機材料化学

研究キーワード 【 表示 ／ 非表示 】

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• 材料科学

• 無機化学

• セラミックス

• 強誘電体

• 熱電変換材料

著書 【 表示 ／ 非表示 】

著書 【 表示 ／ 非表示 】

• 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

  萩原学, 技術情報協会, 2020年08月

  担当範囲: 第2章・第2節「水熱法を利用した(Bi_1/2K_1/2)(Zr_xTi_1-x)O₃非鉛圧電セラミックスの作製」（pp.82～87）,  担当ページ： p.82～ p.87

論文 【 表示 ／ 非表示 】

論文 【 表示 ／ 非表示 】

• Effect of Al–Nb codoping on dielectric properties and breakdown strength of rutile TiO₂ ceramics

  Mitsuha Kawasaki, Taro Kuwano, Hiroki Taniguchi, Shinobu Fujihara, Manabu Hagiwara

  Journal of the Ceramic Society of Japan 132 （ 7 ） 304 - 311 2024年07月

  研究論文（学術雑誌）, 共著, 最終著者, 責任著者, 査読有り,  ISSN  1882-0743

  • Access to Document (DOI)

• Unconventional polarization response in titanite-type oxides due to hashed antiferroelectric domains

  Hiroki Taniguchi, Takumi Watanabe, Taro Kuwano, Akitoshi Nakano, Yukio Sato, Manabu Hagiwara, Hiroko Yokota, Kazuhiko Deguchi

  ACS Nano 18 （ 22 ） 14523 - 14531 2024年05月

  研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り,  ISSN  1936-0851

  • Access to Document (DOI)

• Antiferroelectricity of titanite-type oxide SrTiGeO₅ and its potential for power electronics applications

  Toshiya Uohashi, Taro Kuwano, Manabu Hagiwara, Kenji Natori, Kazuhiko Deguchi, Hiroki Taniguchi

  Applied Physics Letters 124 （ 18 ） 182901 2024年04月

  研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り,  ISSN  0003-6951

  • Access to Document (DOI)

• Fabrication and luminescence switching of Pt-loaded macro-porous Y₂WO₆:Eu³⁺ phosphor thin films for hydrogen-gas detection

  Hong Ye, Manabu Hagiwara, Shinobu Fujihara

  Optical Materials 145   114429 - 114429 2023年10月

  研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り,  ISSN  0925-3467

  • Access to Document (DOI)

• Temperature-stable linear dielectric response of low-temperature sintered La-doped Bi₂SiO₅ ceramics

  Yoji Yasumoto, Taro Kuwano, Hiroki Taniguchi, Shinobu Fujihara, Manabu Hagiwara

  ACS Applied Electronic Materials 5 （ 8 ） 4323 - 4329 2023年07月

  研究論文（学術雑誌）, 共著, 最終著者, 責任著者, 査読有り,  ISSN  2637-6113

  • Access to Document (DOI)

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KOARA（リポジトリ）収録論文等 【 表示 ／ 非表示 】

KOARA（リポジトリ）収録論文等 【 表示 ／ 非表示 】

• 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

  萩原, 学

  科学研究費補助金研究成果報告書 2020年

• ナノコンポジット化を利用した応力エンジニアリングによる高温用誘電体の開発

  萩原, 学

  学事振興資金研究成果実績報告書 （慶應義塾大学）  2017年

• Aサイト複合ペロブスカイトのリラクサー相を利用した高温キャパシタ用誘電体の創製

  萩原, 学

  科学研究費補助金研究成果報告書 2017年

• 強誘電ドメインの運動性を制御した高温用非鉛圧電セラミックスの開発

  萩原, 学

  科学研究費補助金研究成果報告書 2014年

総説・解説等 【 表示 ／ 非表示 】

総説・解説等 【 表示 ／ 非表示 】

• デラフォサイトCuFeO2配向セラミックスの作製と熱電変換応用

  萩原学

  セラミックス 57 （ 7 ） 479 - 480 2022年07月

  単著, 筆頭著者, 責任著者

• 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 - 563 2019年08月

  記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）, 共著

研究発表 【 表示 ／ 非表示 】

研究発表 【 表示 ／ 非表示 】

• Bi 系リラクサー強誘電体のエネルギー貯蔵特性に及ぼすA サイト組成の効果

  萩原学, 藤原忍

  日本セラミックス協会 2024年年会, 

  2024年03月

  , 

  口頭発表（一般）

• Fabrication of thermochromic coatings for IR-shielding smart windows using VO₂(M) nanoparticles by a multistep synthesis

  Soon-il Kwon, Manabu Hagiwara, Sae-hoon Kim, Shinobu Fujihara

  The 37th International Korea-Japan Seminar on Ceramics, 

  2023年11月

  , 

  ポスター発表

• チタナイト型CaTiGeO₅の高電界下での誘電応答

  萩原学, 桑野太郎, 谷口博基, 藤原忍

  第43回電子材料研究討論会, 

  2023年11月

  , 

  口頭発表（一般）

• (Al + Nb)共ドープTiO₂セラミックスの誘電特性および絶縁破壊強度

  川﨑三葉, 桑野太郎, 谷口博基, 藤原忍, 萩原学

  第43回電子材料研究討論会, 

  2023年11月

  , 

  口頭発表（一般）

• SnO₂ナノロッド膜とAgナノ粒子の複合化による多色間エレクトロクロミック素子の作製

  波田野凌, 萩原学, 藤原忍

  第43回電子材料研究討論会, 

  2023年11月

  , 

  口頭発表（一般）

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競争的研究費の研究課題 【 表示 ／ 非表示 】

競争的研究費の研究課題 【 表示 ／ 非表示 】

• タングステンブロンズ型酸化物の階層的構造制御による高性能な熱電変換材料の開発

  2024年04月

  -

  2028年03月

  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 萩原 学, 基盤研究(B), 研究代表者

• Bi系リラクサーの誘電応答を支配する超秩序構造の理解と制御

  2023年04月

  -

  2025年03月

  日本学術振興会, 科学研究費助成事業 学術変革領域研究(A), 萩原 学, 学術変革領域研究(A), 補助金,  研究代表者

• 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年04月

  -

  2024年03月

  文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 萩原 学, 基盤研究(B), 補助金,  研究代表者

  　研究概要を見る

  本研究の目的は、価数の異なる２種類のカチオンからなる“複合カチオン”を金属酸化物半導体に導入することで、フォノン散乱の増強によって熱伝導率を大幅に低減し、中温（300℃程度）から高温（900℃程度）までの幅広い温度範囲で優れた特性を示す熱電変換材料を創製することである。2021年度は、まず空気中での焼成が可能なn型の酸化物半導体であるマンガン酸カルシウムCaMnO3（CM）についてNa+および希土類イオン（La3+, Gd3+, Dy3+）からなる複合カチオンでCa2+を部分置換したセラミックスを作製し、その電気伝導および熱伝導特性を調べた。その結果、複合カチオンの部分置換によって300 Kから700 Kの温度範囲での熱伝導率が大きく低下し、またイオン半径の大きいLa3+を使った場合に比べてより小さいGd3+あるいはDy3+を使った場合のほうが、高い熱電変換特性が得られることがわかった。また、チタン酸系のAサイト複合ペロブスカイト型酸化物である(La1/2K1/2)TiO3（LKT）について放射光X線を用いた全散乱測定を行い、得られた原子対相関関数を逆モンテカルロ・シミュレーションにより解析した。その結果、LKTのTi4+イオン周りの配位環境は既往の熱電材料であるSrTiO3と非常に似通っており、キャリア密度を増大させればSrTiO3と同等の高い電気伝導性が実現できることが示唆された。今後はLKT系の材料についてプロセスおよびドーピングのさらなる最適化により、高い電気伝導性を示す試料の作製を試みていく。

• 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年04月

  -

  2021年03月

  文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 萩原　学, 若手研究, 補助金,  研究代表者

  　研究概要を見る

  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。

• Aサイト複合ペロブスカイトのリラクサー相を利用した高温キャパシタ用誘電体の創製

  2016年04月

  -

  2018年03月

  文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 萩原　学, 若手研究(B), 補助金,  研究代表者

  　研究概要を見る

  本研究では、非鉛系のリラクサーであるチタン酸ビスマスカリウム(BKT)系固溶体の組成探索により、広い温度範囲で高い誘電率を示す誘電体を創生することを目的とした。まず水熱法を利用して作製した高品質BKTセラミックスの誘電応答を解析し、BKTが示すリラクサー-強誘電体相転移のメカニズムを明らかにした。また、直流電界および圧縮応力下での誘電応答も測定し、BKTの電界-温度および応力-温度相図を始めて報告した。つづいてBKTに対してチタン酸ストロンチウムを固溶させることでリラクサー相を安定化させるとともに誘電率最大温度を室温付近まで低下させ、広い温度範囲で1000以上の比誘電率を示す誘電体を作製した。

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受賞 【 表示 ／ 非表示 】

受賞 【 表示 ／ 非表示 】

• 進歩賞

  2021年06月, 公益社団法人日本セラミックス協会, 液相合成プロセスを活用した非鉛強誘電体・圧電体の作製と高機能化

  受賞区分： 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

• 第32回エレクトロセラミックス研究討論会　優秀賞

  2012年10月, 公益社団法人日本セラミックス協会電子材料部会

  受賞区分： 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

• Student Poster Competition Award

  2012年10月, International Workshop on Acoustic Transduction Materials and Device

  受賞区分： 国際学会・会議・シンポジウム等の賞

• 第29回エレクトロセラミックス研究討論会　研究奨励賞

  2010年10月, 公益社団法人日本セラミックス協会電子材料部会

  受賞区分： 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

• 第71回秋季学術講演会　講演奨励賞

  2010年09月, 応用物理学会

  受賞区分： 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

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担当授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

担当授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

• 応用化学輪講

  2024年度

• ナノスケール科学ジョイントセミナー

  2024年度

• マテリアル科学３

  2024年度

• マテリアルデザイン科学ジョイントセミナー

  2024年度

• 応用化学実験Ａ

  2024年度

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担当経験のある授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

担当経験のある授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

• 自然科学実験

  慶應義塾

  2014年04月

  -

  2015年03月

  , 

  秋学期

• 応用化学実験A

  慶應義塾

  2014年04月

  -

  2015年03月

  , 

  春学期, 実習・実験

所属学協会 【 表示 ／ 非表示 】

所属学協会 【 表示 ／ 非表示 】

• 米国セラミックス協会, 

  2016年07月

  -

  継続中

• 日本ゾル-ゲル学会, 

  2014年07月

  -

  継続中

• 日本セラミックス協会, 

  2009年10月

  -

  継続中

• 応用物理学会会員, 

  2009年01月

  -

  継続中

委員歴 【 表示 ／ 非表示 】

委員歴 【 表示 ／ 非表示 】

• 2024年04月

  -

  継続中

  Journal of the Ceramic Society of Japan 編集委員会委員, 日本セラミックス協会

• 2023年04月

  -

  継続中

  行事企画委員会委員, 日本セラミックス協会

• 2023年04月

  -

  継続中

  プログラム編集委員, 応用物理学会

• 2023年04月

  -

  継続中

  電子材料部会 庶務・会計, 日本セラミックス協会

• 2023年03月

  -

  継続中

  電子材料部会 幹事, 日本セラミックス協会

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