シリセン原子操作による異次元フォノン・電子系の構築と高性能薄膜熱電デバイスの創製

2023 Fiscal Year Comments on the Screening Results

• Project/Area Number: 23H00258
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 28:Nano/micro science and related fields
• Research Institution: The University of Osaka
• Principal Investigator: 中村 芳明 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 教授 (60345105)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 浦岡 行治 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (20314536) ; 佐藤 和則 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (60379097) ; 澤野 憲太郎 東京都市大学, 理工学部, 教授 (90409376)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2027-03-31

Summary of the Research Project

応募者が独自に有する原子・ナノレベルで高度に制御可能な薄膜成長技術を基軸として、シリセン原子位置を自在に制御する技術を開発する。これにより結晶対称性の高い擬二次元フォノン系・三次元電子系を有する新規のシリセン層状物質薄膜をSi基板上に創成し、長年の課題であったゼーベック係数、電気伝導率、熱伝導率の同時制御の達成をめざす。

Scientific Significance and Expected Research Achievements

応募者は、先行研究においてシリセンによるゼーベック係数の増大効果を見出しており、この成果に基づいて本研究では、シリセンの原子変位による結晶構造の高対称性化や長短周期性制御を新たに検討し、新準安定相の構築を目指す。高い熱電変換効率を持つ熱電薄膜が開発されればIoT用ワンチップ電源等への応用も期待でき、社会的意義も大きい。