Platform for atomic-order thermal probing and elucidation of wave-like heat conduction
| Project/Area Number |
20H02090
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 19020:Thermal engineering-related
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
Li Qin-Yi 九州大学, 工学研究院, 准教授 (60792041)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 厚史 九州大学, 工学研究院, 教授 (10243924)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥18,070,000 (Direct Cost: ¥13,900,000、Indirect Cost: ¥4,170,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2020: ¥10,010,000 (Direct Cost: ¥7,700,000、Indirect Cost: ¥2,310,000)
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| Keywords | ナノスケール熱物性 / 熱物性 / グラフェン / ナノスケール伝熱 / Nanoscale heat transfer / Thermal conductivity / 熱伝導率 / 波動性 / Lock-in Raman / TEM / ラマン / 温度分解能 |
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| Outline of Research at the Start |
原子オーダー低次元材料の熱物性データは数10％といった大きな誤差を含む場合が多く、欠陥と界面の影響についても調べる手法が限られている。そこで、温度分解能を既存手法より1-2桁向上させるとともに時間/空間分解能で10ps/10nmを実現することで、原子オーダー材料の熱物性の分布計測まで可能とする汎用プラットフォームを構築する。このプラットフォームに基づいて、熱輸送の波動的効果を上記の分布的探査によって解明することも目指す。これらの技術を駆使して、次世代電子機器に不可欠な低次元材料を対象として形状と不均質性の様子からホットスポットの予測と高度な熱制御を可能とするのが最終目標である。
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| Outline of Final Research Achievements |
Throughout this project, we developed high-resolution thermal property measurement methods based on Raman spectroscopy and scanning electron microscopy. We improved the temperature resolution of Raman-based thermal measurements. We also developed a method to simultaneously measure the thermal conductivity and observe the internal structure of 1D materials and introduced electron-beam heating for high-resolution thermal resistance mapping. In addition, we successfully fabricated ultrafine nanostructures in graphene to study phonons’ wave behaviors.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究にて得られた成果は、ナノスケール熱物性の新たな計測方法を開発することで、熱物性分野の発展に貢献した。本研究で開発した熱計測法はナノスケール伝熱機構の解明への応用を期待でき、電子機器の高度な熱管理技術の開発および高度な情報化社会の達成へ貢献できる。
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Report
(4 results)
Research Products
(22 results)
