Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
徹底した省エネ・リサイクルを実現するためには、これまで回収が困難とされてきた150℃以下の低温排熱の有効利用が鍵であり、この分野において計算物質科学の果たすべき役割は大きい。本研究では、次の2つの項目:項目1:原子レベルでの熱電変換シミュレーション手法の開発項目2:電流と熱流の非平衡複合相関現象の解明・予測を推進した。今年度のそれぞれの項目に対する研究実績の概要を以下に記す。項目1では、昨年度に引き続き「非平衡グリーン関数法+密度汎関数法(NEGF法)」と「波束ダイナミクス法(WPD法)」に基づく熱電変換シミュレーション手法の開発を行った。特に、量子伝導領域から古典伝導領域までの全領域での熱電変換シミュレーションを実行できるようにWPD法を改良した。この方法をカーボンナノチューブに応用した結果、半導体カーボンナノチューブでは(チューブの直径にも依るが)サブ100nmでコヒーレント量子輸送から拡散的(古典的)輸送へとクロスオーバすることが明らかとなった。項目2では、遷移金属ダイカルコゲナイド物質(TMDC)の電流と熱流の非平衡複合相関現象の研究を実施した。その結果、TMDCに円偏光した光を照射すると、磁場を印加することなくネルンスト効果が生じることを発見した。また、2014年に発見されたばかりのフォスフォレン(黒リン単原子層)を伸張することで、フォスフォレンの熱電パワーファクターが変調可能であることを発見した。
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Applied Phyics Express
Volume: 8 Issue: 1 Pages: 015202-015202
10.7567/apex.8.015202
210000137361
日本熱電学会誌
Volume: 11
Nano Letters
Volume: 14 Issue: 11 Pages: 6437-6442
10.1021/nl502982f
Appl. Phys. Lett.
Volume: 105 Issue: 17 Pages: 173106-173106
10.1063/1.4900785
Jpn. J. Appl. Phys.
Volume: 53 Issue: 11 Pages: 115203-115203
10.7567/jjap.53.115203
210000144584
Physical Review B
Volume: 90 Issue: 7 Pages: 075430-075430
10.1103/physrevb.90.075430
J. Appl. Phys.
Volume: 115 Issue: 17 Pages: 174312-174312
10.1063/1.4874937
Journal of the Vacuum Society of Japan
Volume: 57 Issue: 12 Pages: 457-460
10.3131/jvsj2.57.457
130004952506
Appl. Phys. Express
Volume: 7 Issue: 4 Pages: 45202-45202
10.7567/apex.7.045202
210000137064
Volume: 104 Issue: 9 Pages: 93105-93105
10.1063/1.4867473
Volume: 7 Issue: 2 Pages: 25103-25103
10.7567/apex.7.025103
210000136981
Transactions of the Materials Research Society of Japan
Volume: 38 Pages: 183-183
130005004209
Volume: 52 Issue: 6S Pages: 06GD07-06GD07
10.7567/jjap.52.06gd07
210000142345
Volume: 52 Issue: 6S Pages: 06GD05-06GD05
10.7567/jjap.52.06gd05
210000142343
Volume: 102 Issue: 23 Pages: 2331071-4
10.1063/1.4811247