2021 Fiscal Year Annual Research Report
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18H03899
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
夛田 博一 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 教授 (40216974)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山田 亮 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 准教授 (20343741)
大戸 達彦 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 助教 (90717761)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 単一分子接合 / ブレークジャンクション / 熱電特性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでに作製したナノギャップ電極の間隔を制御するためのアクチェーター機構を作り込むことに成功し、ナノギャップを介して流れる熱輸送の特性を明らかにした。これまでに分子材料の精密な熱物性測定に用いる懸架膜型素子を開発した。この素子は微細加工によって金属ナノギャップと、ヒーターおよび温度計を熱の散逸を防ぐために下層の基板をエッチングして全体を宙吊り構造としている。この構造に斜め方向に金属ワイヤーを新たに加え、そのワイヤーに通電することで、金属ワイヤーが伸び、ナノギャップ電極の間隔を原子レベルで制御できることを確認した。その時の熱伝導度を間隔を変化させながら測定したところ、間隔が十分に広い部分では距離に依存しない熱伝導度がみられ、熱輻射の理論値とも概ね一致した。電極が接触する直前の領域では熱伝導度の異常な上昇が確認され、これは、近接場効果が実験的に確認されたものであると考察した。また、分子鎖が長くなっていく際に、キャリアの輸送がトンネル伝導からホッピング伝導が支配的になることが知られているが、両方が共存する領域での熱輸送特性は明らかでない。自己組織化膜の熱起電力の測定では、分子長が長くなるにつれ、徐々に大きくなり途中で折れ曲がりが観測されている。理論計算により、分子が長くなるにつれて、分子軌道エネルギーの広がりに対するトンネリングの寄与が徐々に減少することが重要であることを確認し、実験ともよい一致を示した。
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| Research Progress Status |
令和3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 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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