ナノ接合での熱電変換と局所加熱、熱散逸の第一原理シミュレーション
Publicly Offered Research
| Project Area | Materials Design through Computics: Complex Correlation and Non-equilibrium Dynamics |
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| Project/Area Number |
25104724
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
中村 恒夫 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 機能材料コンピュテーショナルデザイン研究センター, 主任研究員 (30345095)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2014)
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| Budget Amount *help |
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 計算シミュレーション / 非平衡伝導理論 / 熱電素子 / ナノエレクトロニクス / 計算物理 / 理論化学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、電気･熱伝導物性の直接的な予測とともに、第一原理計算データからの理論解析による複合過程の機構解明、物質設計指針を得るための機能強化を含めた手法構築を行い、SnSe層状化合物のドーピング設計による熱電変換効率計算、分子及び酸化物半導体による抵抗変化型メモリ（ReRAM）のスイッチングについての研究を推進した。
SnSe熱電材料では、低濃度ドーピング系のゼーベック係数計算を可能とする計算大規模化を行い、p型n型それぞれのZTについて、キャリアドープだけでなく化学結合が複合的にZTに影響することを明らかにした。特にZTの異方性がドーピング種に大きく依存し、実験で計測されているZTについての精査が必要であることも示した。またReRAMの抵抗変化については、電子-フォノン散乱効果を含めた全第一原理非平衡伝導計算を行い、変化抵抗の温度依存性と界面酸化還元型ReRAMの機構を明らかにした。この計算は世界的にも類例のないものであり、特にナノスケールでのReRAMでは従来の計算や解析で説明されているものとは全く異なる伝導機構が低抵抗状態を支配しており、界面設計により低消費電力･安定なメモリが可能となることが示唆される。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(12 results)
