2017 Fiscal Year Annual Research Report
Study of modulation phenomena of thermal and thermoelectric transport in individual carbon nanotubes
| Project/Area Number |
16H06722
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
児玉 高志 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任准教授 (10548522)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-08-26 – 2018-03-31
|
| Keywords | カーボンナノチューブ / フラーレン / 分子内包効果 / ナノスケール伝熱 / フォノンエンジニアリング / 熱電変換材料 / 単一ナノ構造材料 / マイクロ・ナノ加工 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に引き続き、シリコン薄膜を材料としてサスペンション熱伝導率計測デバイスの試作を行い、同デバイスを用いて低温から常温近辺（4K-300K）においてナノ構造材料の熱電特性評価を行うための電気計測装置の構築に着手した。デバイスの加工手順は開始材料としてSOIを使用する点以外は申請した研究計画に記載したカーボンナノチューブの熱電性能評価デバイスと同様であり、基板表面に電気絶縁膜としてアルミナを堆積して試料部位のみをフッ酸で除去した後、リフトオフによって計測に必要な金属細線の描画を行い、続いてドライエッチングによってシリコン薄膜を部分的に除去することでデバイス構造を加工した後に二フッ化キセノンガスと気相フッ酸に晒すことでサスペンション計測デバイスを準備した。その結果、研究室内に構築した電気計測系を用いることで幅広い温度領域においてナノ材料の熱電特性を評価することが可能であることを実証することに成功し、研究成果を昨年の日本伝熱シンポジウムと日本熱物性シンポジウムで発表した。そして次にこれらの基礎研究から得られた知見を利用して、単一カーボンナノチューブの熱電性能評価デバイスの製作に着手し、単一チューブ、バンドルなど様々な形態のサスペンション熱電性能評価デバイスの製作が可能であることを助成期間内に確認することができた。今後は同デバイス加工技術と計測システムを利用して内包カーボンナノチューブの熱電性能評価を進めていく計画である。また、事前研究で発見したフラーレン内包カーボンナノチューブの熱電性能変調効果に関しては、ホストカーボンナノチューブに加えられた”周期的な歪み”が熱伝導率の抑制と熱起電力の増加を同時に誘発していることを明らかにすることにも成功した。この研究成果は本年度に論文発表されており、所属研究機関によるプレスリリースをはじめ様々な報道媒体で紹介された。
|
| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
|
-
-
-
[Journal Article] Phonon Conduction in Silicon Nanobeam Labyrinths2017
Author(s)
W. Park, G. Romano, E. Ahn, T. Kodama, J. Park, M. Barako, J. Sohn, S. J. Kim, J. Cho, A. Marconnet, M. Asheghi, A. M. Kolpak, K. E. Goodson
-
Journal Title
Scientific Reports
Volume: 7
Pages: 1～7
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
