2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of advanced nanosheet bumbles, structural control and applications to energy devices
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17K06347
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
立岡 浩一 静岡大学, 工学部, 教授 (40197380)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | シリサイド / 化学気相成長法 / 結晶成長 / ナノシート / ナノ構造制御 / テンプレート結晶粒 / 熱電素子 / 自然エネルギー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，ナノシートの積層構造からなるナノシート束を作製し，そのモルフォロジー及び構造制御を行うプロセスを開発する事を目的としている．従来のSiナノシート束構造及びMg2Si/Siナノシート コンポジットの作製方法を発展させMg2Siナノシート束を作製した．これはCaSi2結晶粉末をMgCl2にMgを添加した雰囲気中にて熱処理を施す事により得られる．得られたナノシート束構造の微細構造を明らかにし，その作製条件依存性よりナノシート束の生成メカニズムを考察した．この時雰囲気にマグネシウムの代わりに酸素をわずかに添加することによりMg2SiO4ナノシート束を作製した．一方CaSi2結晶粉末をMnCl2/NH4Cl雰囲気中にて熱処理を施すことにより単相MnSi1.7とSiナノシートとのコンポジットが生成される作製条件を見出した．またそれらナノシート束の微細構造を明らかにし生成メカニズムを考察した．さらにCaSi2粉末にフッ化水素酸処理を施す事によりCaF2ナノシート束を作製した．このようにCaSi2ひとつの出発原料を様々な方法で処理する事により様々なバラエティーに富んだナノシート束を作製する事を示した．同手法で作製したSiナノシート/Siナノワイヤ複合体とあわせ，さらなる構造制御による機能化が期待される．
作製したMg2Si/Siナノシート束粉末をSn粉末と混合し，整形，熱処理を施す事によりペレットを作製した．ここでMg2Si/Siナノシート作製時においてMgを過剰に供給する事により，作製したペレットは導電率5x103 S/m 程度のn型半導体を示した．またバルクと比べ熱伝導率の減少がみられた．その他CaGe2結晶にIP6処理を施す事によりGeナノシート束を作製し，Snを添加しペレットを作製した．熱伝導率を測定し，バルクの場合と比べ，熱伝導率が大幅に減少している事が分かった．
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Research Products
(19 results)
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[Journal Article] Synthesis of CaF2 nanostructures from calcium silicide powders in diluted aqueous HF solution2020
Author(s)
Y. Ono, R. Ogino, M. Sakaida, K. Sasaki, N. Atsumi, Y. Numazawa, S. Itoh, T. Koga, Y. Huang, Y. Shimura, H. Tatsuoka, and N. Takahashi
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Journal Title
Jpn. J.Appl.Phys. Cof. Proc.
Volume: -
Pages: -
Peer Reviewed
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[Journal Article] Synthesis, Structural and Photoluminescence Properties of Mg2Si/Si Nanocomposites Consisting of Si Nanosheet Bundles and Mg2Si Deposits2019
Author(s)
Y. Huang, R. Tamaki, P. Yuan, Y. Kumazawa, N. Atsumi, V. Saxena, N. Ahsan, Y. Okada, Y. Hayakawa, and H. Tatsuoka
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Journal Title
Jpn. J. Appl. Phys.
Volume: 58 (SB)
Pages: SBBK04-1 - 8
DOI
Peer Reviewed
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