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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Theoretical study on novel photoelectric conversion and thermoelectric conversion in nano materials

Research Project

Project/Area Number 26390007
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

小鍋 哲  東京理科大学, 研究推進機構総合研究院, 講師 (40535506)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山本 貴博  東京理科大学, 工学部教養, 准教授 (30408695)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords熱電変換 / 光電変換 / 原子層材料
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、低次元ナノ物質で顕在化する量子効果を利用し、新奇なエネルギー変換プロセスの物理機構の解明とそれを用いた高効率・高機能エネルギー変換材料の提案を目的とする。平成27年度に引き続き、熱電変換に注力した。特に、熱電材料として期待されているフォスフォレンの熱電特性を密度汎関数理論に基づく第一原理計算により調べた。単層・多層ともに材料を引張ることで熱電特性が飛躍的に増加することを明らかにし、その結果を国際会議と学術誌に発表した。また、原子層材料として電子物性や光学特性など様々な特性注目されている遷移金属ダイカルコゲナイドの圧電性に注目し、バルクにおいて既存の圧電材料に匹敵するような圧電特性を有することを第一原理計算によって明らかにした。この結果については、現在論文投稿中である。
研究機関を通じて、当初の目的にある低次元ナノ物質における新奇エネルギー変換プロセスについて、多くの知見が得られた。基礎物性の解明により、数多くの論文発表や招待講演を行っただけでなく、実用化を見据え特許出願も行ったことは、ナノ物質を利用した新奇エネルギー変換技術の基盤構築に資する成果だと考えている。

  • Research Products

    (16 results)

All 2017 2016

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Modulations of thermal properties of graphene by strain-induced phonon engineering2017

    • Author(s)
      K. Tada, T. Funatani, S. Konabe, K. Sasaoka, M. Ogawa, S. Souma, T. Yamamoto
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 56 Pages: 025102-1-6

    • DOI

      10.7567/JJAP.56.025102

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Optimization of Thermoelectric Power Factor and Deviation from Mott's formula of Edge-disordered Semiconducting Graphene Nanoribbons2017

    • Author(s)
      T. Izawa, K. Takashima, S. Konabe, T. Yamamoto
    • Journal Title

      Synthetic Metals

      Volume: 225 Pages: 98-102

    • DOI

      10.1016/j.synthmet.2016.12.023

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Screening effects due to carrier doping on valley relaxation in transition metal dichalcogenide monolayers2016

    • Author(s)
      Satoru Konabe
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 109 Pages: 073104-1-4

    • DOI

      10.1063/1.4961110

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Thermoelectric properties of bilayer phosphorene under tensile strain2016

    • Author(s)
      S. Konabe, S. Kawabata, T. Yamamoto
    • Journal Title

      Surface and Interface Analysis

      Volume: 48 Pages: 1231-1234

    • DOI

      10.1002/sia.6094

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The Effect of Edge Disorder on Electronic Transport in Metallic Graphene Nanoribbons at Finite Temperatures2016

    • Author(s)
      K. Takashima, S. Konabe, T. Yamamoto
    • Journal Title

      Surface and Interface Analysis

      Volume: 48 Pages: 1214-1216

    • DOI

      10.1002/sia.6101

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] WS2/MoS2ヘテロ構造における一次元閉じ込めポテンシャルの形成2017

    • Author(s)
      小林佑, 吉田昭二, 櫻田龍司, 高島健悟, 山本貴博, 斉藤哲輝, 小鍋哲, 谷口尚, 渡邊賢司, 真庭豊, 武内修, 重川秀実, 宮田耕充
    • Organizer
      日本物理学会 第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      2017-03-18 – 2017-03-18
  • [Presentation] 金属カーボンナノチューブの運動量緩和長と位相緩和長2017

    • Author(s)
      石関圭輔, 笹岡健二, 小鍋哲, 相馬聡文, 山本貴博
    • Organizer
      日本物理学会 第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      2017-03-17 – 2017-03-17
  • [Presentation] 引張によるグラフェンの熱特性変調2017

    • Author(s)
      小鍋哲, 多田健人, 船谷宜嗣, 笹岡健二, 小川真人, 相馬聡文, 山本 貴博
    • Organizer
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2017-03-15 – 2017-03-15
  • [Presentation] トポロジカル金属における表面プラズモンポラリトン2017

    • Author(s)
      小鍋哲、土川航太、山本貴博、川畑史郎
    • Organizer
      電気通信大学ナノトライボロジー研究センター開設シンポジウム「ナノ構造が拓く新奇な物性物理学〜広がるナノトライボロジーの世界〜」
    • Place of Presentation
      電気通信大学
    • Year and Date
      2017-03-08 – 2017-03-08
    • Invited
  • [Presentation] Unified analysis of quantum and classical transport properties on metallic carbon nanotubes2017

    • Author(s)
      Keisuke Ishizeki, Kenji Sasaoka, Satoru Konabe, Satofumi Souma, Takahiro Yamamoto
    • Organizer
      第52回 フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学 伊藤国際学術研究センター 伊藤謝恩ホール
    • Year and Date
      2017-03-03 – 2017-03-03
  • [Presentation] Piezoelectric properties of 3R bulk transition metal dichalcogenides2017

    • Author(s)
      小鍋 哲、山本 貴博
    • Organizer
      第52回 フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学 伊藤国際学術研究センター 伊藤謝恩ホール
    • Year and Date
      2017-03-02 – 2017-03-02
  • [Presentation] Strain-Induced Modulation of Specific Heat of Graphene2016

    • Author(s)
      Satoru Konabe, Kento Tada, Takashi Funatani, Kenji Sasaoka, Matsuto Ogawa, Satofumi Souma, Takahiro Yamamoto
    • Organizer
      2016 MRS fall meeting
    • Place of Presentation
      Boston, Massachusetts
    • Year and Date
      2016-11-29 – 2016-11-29
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ワイル半金属の表面プラズモンポラリトンに関する理論的研究2016

    • Author(s)
      小鍋哲, 山本貴博, 川畑史郎
    • Organizer
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学
    • Year and Date
      2016-09-13 – 2016-09-13
  • [Presentation] WS2/MoS2ヘテロ構造における一次元閉じ込めポテンシャルの形成2016

    • Author(s)
      小林 佑、吉田 昭二、櫻田 龍司、高島 健悟、山本 貴博、斉藤 哲輝、小鍋 哲、谷口 尚、渡邊 賢司、真庭 豊、武内 修、重川 秀実、宮田 耕充
    • Organizer
      第77回 応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ
    • Year and Date
      2016-09-13 – 2016-09-13
  • [Presentation] WS2/MoS2ヘテロ構造における一次元閉じ込めポテンシャルの形成2016

    • Author(s)
      小林 佑, 吉田 昭二, 櫻田 龍司, 髙島 健悟, 山本 貴博, 斉藤 哲輝, 小鍋 哲, 谷口 尚, 渡邊 賢司, 真庭 豊, 武内 修, 重川 秀実, 宮田 耕充
    • Organizer
      第51回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
    • Place of Presentation
      北海道立道民活動センター
    • Year and Date
      2016-09-07 – 2016-09-07
  • [Presentation] 単層遷移金属ダイカルコゲナイドにおけるバレーネルンスト効果2016

    • Author(s)
      小鍋哲、山本貴博
    • Organizer
      第53回日本伝熱シンポジウム
    • Place of Presentation
      グランキューブ大阪
    • Year and Date
      2016-05-25 – 2016-05-25

URL: 

Published: 2018-01-16  

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