2021 Fiscal Year Annual Research Report
歪みエンジニアリングによるフォノンダイナミクス制御とデバイス展開
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19H02082
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
有江 隆之 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80533017)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 和郎 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 和泉センター, 主幹研究員 (30315163)
村上 修一 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 和泉センター, 主幹研究員 (70359420)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 熱フォノン / グラフェン / 歪み |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、グラフェン内の電気・熱特性への歪みによる影響を明らかにするため、歪みを制御して印加しながら熱電特性、熱伝導特性を計測可能なデバイス設計と計測法の確立を目的として研究を進めた。今年度は歪みを制御するため、デバイス作製時の初期歪みを低減する転写法の確立と、熱ダイオード作製のためのデバイス設計指針に繋がるグラフェン熱伝導の温度依存性の計測を行った。
1．化学気相成長法（CVD）で作製したグラフェンを従来の転写法と高温で圧着させて転写する方法とで、デバイス作製時の初期歪みをラマン分光装置により計測した。高温圧着法と比較して、従来の転写法ではおよそ0.12%の歪みが作製時に印加されていることが判明し、歪みを制御し、かつ再現良く印加してデバイス測定を行うためには、高温での圧着等、従来とは異なる転写法を用いることが重要であることが分かった。
2．グラフェン熱伝導の温度依存性を計測するため、SiO2/Si基板上にCVDにより成長したグラフェンを転写し架橋構造を作製した。室温付近ではおよそ2500W/mKを示した熱伝導率は、温度（T）が上昇するにつれてT^-1の関係で減少し、330K付近ではおよそ1000W/mKを示した。温度に対する熱伝導率の低下はフォノンーフォノン散乱が支配的であり、フォノンの平均自由行程が短くなったことが要因である。今後は歪みや同位体を導入した系についても温度依存性を調べ、熱ダイオード設計に役立てる予定である。
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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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Research Products
(6 results)
