2023 Fiscal Year Annual Research Report
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22K14197
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
柏木 誠 早稲田大学, ナノ・ライフ創新研究機構, 次席研究員(研究院講師) (70825421)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 熱物性計測 / ひずみ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、ひずみ-熱物性同時計測手法の確立と、その手法を用いた薄膜熱物性評価を試みた。これらの実験により、熱物性とひずみの同時計測が可能であることを確認できた。一方で、その精度については検討が不十分であったため、ひずみを徐々に加えたり、除いたりしながらの熱物性計測については不十分な結果しか得られず、ひずみの印加、除去によるフォノン熱輸送特性の動的制御の可能性の実験的確認には至らなかった。
しかしながら、本提案研究において実施したシリコン(Si)を対象とした数値シミュレーションにおいてはひずみを印加することでフォノン熱輸送特性が変化する結果が示されており、理論的にはその制御可能性を示すことができた。また、ひずみ-熱物性同時計測手法についてもある程度の成果を得ており、精度等のさらなる検証が必要である一方で、ひずみ量と熱物性という２つの物性を同時計測可能であることは確認できた。また、アモルファス構造を有する酸化物金属薄膜において、原子数密度の変化に伴って熱輸送が変化することを確認した。また、このアモルファス構造材料におけるフォノン熱輸送特性の変化は、材料中の拡散的な振動モードの輸送の変化によるものであることを明らかとした。ひずみは原子間距離の変化であり、ひずみを印加することで原子数密度が変化することから、これらの結果は動的な実験ではないが、ひずみによるフォノン熱輸送制御の可能性を示唆する結果であると考えている。
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