多機能フォノニックナノワイヤネットワーク創成のための学理構築

• Project/Area Number: 25K00035
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 19020:Thermal engineering-related
• Research Institution: Institute of Science Tokyo
• Principal Investigator: Kim Byunggi 東京科学大学, 工学院, 助教 (10943847)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伏信 一慶 東京科学大学, 工学院, 教授 (50280996)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2027: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2026: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2025: ¥9,750,000 (Direct Cost: ¥7,500,000、Indirect Cost: ¥2,250,000)
• Keywords: ナノワイヤネットワーク / フォノニックナノ構造 / 構造最適化 / 熱伝導 / 熱電変換

Outline of Research at the Start

本研究は、薄膜熱伝導制御用のナノワイヤネットワークの構造最適化による多機能化に向けた学理構築を目的とする。フォノニックナノ構造は熱輸送制御を可能とするが、50 nm以下と非常に小さい寸法を持つため、機械強度や電気伝導度が低下する問題がある。これを克服するために、100 nm程度の最小寸法を持つナノワイヤネットワークを用い、熱・機械・電気特性を両立させるための基礎学理を検討する。マルチフィジックスモデルに基づく構造最適化手法を創出し、ナノ加工技術と物性計測技術を駆使して実証を行う。これにより、実用的なフォノニックナノ構造を創成し、熱管理やエネルギーハーベスティング分野への実装を加速する。