2013 Fiscal Year Annual Research Report
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25289041
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
張 興 九州大学, カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所, 主任研究者 (40236823)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 厚史 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10243924)
高田 保之 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70171444)
迫田 直也 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30532337)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | カーボンナノチューブ / 熱物性 / ラマン分光 / MEMS / ナノ流体 |
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| Research Abstract |
カーボンナノチューブ(CNT)は境界散乱の少なさと１次元性によってフォノンの平均自由行程が非常に長いと予測されており、それがダイヤモンドを上回るような熱伝導率の理由の一つとなっている。一方、その長い平均自由行程ゆえに、室温においても熱伝導率が試料長さによって変化する可能性が高い。ところが、それを実験で確認した例は未だ報告されていない。そこで、CNTの長尺試料を異なる幅の溝が並ぶ基板の上にセットし、それぞれの溝の上に懸架された部分の熱伝導率、すなわち同じ試料でありながら異なる長さでの熱伝導率をラマン分光法によって調べる予定である。今年度はそのための準備および予備実験を行った。具体的には、シリコンウエハ上に、共同利用施設の電子線描画装置とDRIE（深堀イオンエッチング）装置を用いて1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm の幅の溝を自作した。さらに、その上にCNTが溝をまたぐように配置することにも成功した。次年度に実施するラマン分光の予備実験として、白金薄膜センサを用いたCNT１本の吸光率測定法も開発した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
多数の溝を設けたシリコンウエハの上にCNTを配置することには成功したが、１本だけの熱伝導率を計測するまでには至っていない。ただし、ラマン分光の吸光率の計測法を確立するなど周辺技術は着実に開発されており、研究はおおむね順調に進展しているものと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
当面は当初の計画通りにラマン分光による弾道的熱輸送の実験的解明を続ける。特に、理論研究が先行している現状を踏まえ、それと比較できるように異なる条件で合成されて欠陥の割合が異なるCNTを取り扱って定性的な一致を得たいと考えている。また、限られた期間内で成果を出すために、今後は他の実験手法についても利用を検討する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
既存のラマン分光装置の精度を向上させるために購入を想定していた機器の性能が不十分であることが判明した。
ラマン分光の精度を向上させるために一式として販売されている機器を組み込むことはあきらめて、光学部品・電子部品を組み合わせて自作の機器を構築する予定である。
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