材料科学

今日の消費者は従来にも増してより小さく、軽く、お手ごろな価格でありながら性能が良く、さらに稼働時間のより長い電子製品を求めています。 このような相反する要求に取り組むため、研究者は新しい材料を開発し、既存のデバイスをさらに小さくし、デバイスの効率性を高める必要があります。 消費電力を削減しつつ、デバイスの密度と性能を強化する努力は、グラフェンやその他の高いキャリア移動度を持つ2次元（2D）の有機半導体やナノスケールのデバイスの研究へとつながりました。

新しい電解質や電極材料を基にした効率性の高い電池は、稼働時間を長くするために重要になります。 次世代の電気自動車をより効率的に、そして手ごろな価格で購入できるために設計された高度な燃料電池テクノロジも目下研究の対象となっています。 環境にやさしい発電ソリューションに対する要求は、電力変換に必要不可欠な温度のより高い超電導体や電力半導体の研究に拍車をかけています。 ガリウムヒ素（GaAs）や炭化ケイ素（SiC）のような材料が、未来の動力伝達テクノロジに重要になってきます。 材料の研究も太陽電池の変換効率や出力を強化するために重要となります。 データ伝送容量を増加するためにレーザ・ダイオードの効率性を上げるには、新しい材料や構造の研究が必要となります。

フェムトアンプ・レベルのリーク電流測定からキャリア移動度の高い材料の抵抗率を評価するマイクロオーム・レベルの抵抗測定まで、超高感度測定は材料の特性評価にとって重要です。 その一方、最新の絶縁装置の特性評価には、しばしばテラオーム測定が伴います。 0K（ケルビン度）近くで行われる超伝導体やナノ材料の研究では、自己発熱を防ぐために、適用される電力レベルを軽減する必要があります。これはデバイスや材料の反応に影響を与えたり、損傷を与えたりすることがあります。 そのため、供給が非常に低いDC電流や電流パルスである必要があります。