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大規模ナノ界面ネットワーク創成と低熱伝導材料への応用

研究課題

研究課題/領域番号 15K13882
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 熱工学
研究機関東京工業大学

研究代表者

野崎 智洋  東京工業大学, 工学院, 教授 (90283283)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードナノマイクロ熱工学 / フォノン / 熱伝導 / ナノ界面 / シリコンナノ粒子 / 界面 / 熱電発電
研究成果の概要

量子サイズ効果が発現する約6nmのシリコンナノ粒子(SiNP)をポリスチレン(PS)に分散させたナノコンポジット薄膜を新規に開発した。SiNPを分散させるほど熱伝導率が顕著に低下した。これは,SiNPとPSの界面熱抵抗が顕在化したためで,Kapitzaモデルで説明できる。大きな界面熱抵抗により実質的なフォノン輸送距離が長くなり,熱輸送能が低下したことに相当する。さらに,SiNPの表面水素をドデセンに置換したコア・シェルタイプのSiNPを合成し高分子との相溶性を確認した。その結果,SiNP膜と高分子膜を交互に積層させた超格子構造による熱輸送能制御が有力なアプローチになることが示唆された。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 謝辞記載あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件、 招待講演 3件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] 浙江大学(中国)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 非平衡プラズマにより誘起される触媒作用2017

    • 著者名/発表者名
      野崎智洋,亀島晟吾
    • 雑誌名

      応用物理

      巻: 86 ページ: 214-219

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Thermal Conductivity of Silicon Nanocrystals and Polystyrene Nanocomposite Thin Films2016

    • 著者名/発表者名
      Firman Bagja Juangsa, Yoshiki Muroya, Meguya Ryu, Junko Morikawa, Tomohiro Nozaki
    • 雑誌名

      Journal of Physics D: Applied Physics

      巻: 49 号: 36 ページ: 365303-365311

    • DOI

      10.1088/0022-3727/49/36/365303

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Analysis of temporal evolution of quantum dot surface chemistry by surface-enhanced Raman scattering2016

    • 著者名/発表者名
      Dogan Ilker, Ryan Gresback, Tomohiro Nozaki, Mauritius C. M. van de Sanden
    • 雑誌名

      Scientific Report

      巻: 6 号: 1

    • DOI

      10.1038/srep29508

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Crystalline-amorphous hybrid nanostructures for bulk silicon thermoelectric materials with very low thermal conductivity2015

    • 著者名/発表者名
      Asuka Miura, Zhou Shu, Tomohiro Nozaki, Junichiro Shiomi
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials & Interfaces

      巻: 7 号: 24 ページ: 13484-13489

    • DOI

      10.1021/acsami.5b02537

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Freestanding doped silicon nanocrystals synthesized by plasma2015

    • 著者名/発表者名
      Zhenyi Ni, Xiaodong Pi, Muhammad Ali, Shu Zhou, Tomohiro Nozaki, Deren Yang
    • 雑誌名

      Journal of Physics D: Applied Physics

      巻: 48 号: 31 ページ: 314006-314006

    • DOI

      10.1088/0022-3727/48/31/314006

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 大気圧プラズマと固体の相互作用2017

    • 著者名/発表者名
      野崎智洋
    • 学会等名
      プラズマ材料科学スクール「大気圧プラズマの基礎」(日本学術振興会プラズマ材料科学第153委員会主催)
    • 発表場所
      弘済会館(東京)
    • 年月日
      2017-02-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Thermal conductivity of SiNCs/Polystyrene Nanohybrid Thin films2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Muroya, Firman B. Juangsa, Yuma Tanabe, Hidetoshi Matsumoto, Minoru Ashizawa, Junko Morikawa and Tomohiro Nozaki
    • 学会等名
      The 34th Symposium on Plasma Processing (SPP34) & the 29th Symposium on Plasma Science Materials (SPSM29)
    • 発表場所
      Hokkaido University (Sapporo)
    • 年月日
      2017-01-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thermal Conductivity of SiNCs/Polymer Nanocomposite for Thermal Insulating Material2016

    • 著者名/発表者名
      Firman B Juangsa, Yoshiki Muroya, Yuma Tanabe, Meguya Ryu, Junko Morikawa, Tomohiro Nozaki
    • 学会等名
      The 77th JSAP Autumn Meeting
    • 発表場所
      TOKI MESSE, Niigata City
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thermal Conductivity Measurement of SiNCs Dispersed Polymer Nanocomposite Thin Films2016

    • 著者名/発表者名
      Firman B Juangsa, Yoshiki Muroya, Meguya Ryu, Junko Morikawa, Tomohiro Nozaki
    • 学会等名
      Gordon Research Conference (Plasma Processing Science)
    • 発表場所
      Proctor Academy Andover, NH, USA
    • 年月日
      2016-07-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Luminescence of Silicon nanocrystals treated by High-pressure Water Vapor Annealing2016

    • 著者名/発表者名
      Bernard Gelloz, Firman Bagja Juangsa, Tomohiro Nozaki, Lianhua Jin, Nobuyoshi Koshida
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学(大岡山)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Thermal Conductivity of SiNCs/Polymer Nanocomposite for Super Thermal Insulating Material2016

    • 著者名/発表者名
      Firman Bagja Juangsa, Yoshiki Muroya, Meguya Ryu, Junko Morikawa and Tomohiro Nozaki
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学(大岡山)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 多層空間プラズマによる新規触媒機能2015

    • 著者名/発表者名
      野崎智洋
    • 学会等名
      第22回プラズマ新領域研究会(応用物理学会主催)
    • 発表場所
      千葉工業大学(東京スカイツリータウンキャンパス)
    • 年月日
      2015-11-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Plasma synthesis of silicon nanocrystals and their application2015

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Nozaki
    • 学会等名
      Intensive Course Lecture at Dept Optoelectronic Films & Materials
    • 発表場所
      Dalian Nationalities University, China
    • 年月日
      2015-11-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Silicon Nanocrystal-based Nanocomposite for Super Thermal Insulating Material2015

    • 著者名/発表者名
      Firman Bagja Juangsa, Yoshiki Muroya, Yoshiki Mori, Yasunori Asano, Tomohiro Nozaki
    • 学会等名
      The 76th JSAP Autumn Meeting 2015
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 超低熱伝導率ナノ構造化バルクシリコン熱電材料の開発2015

    • 著者名/発表者名
      三浦飛鳥,周述,野崎智洋,塩見淳一郎
    • 学会等名
      第52回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2015-06-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 東京工業大学・野崎研究室ホームページ

    • URL

      http://www.nano-silicon.com/ats/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 東京工業大学リサーチリポジトリ

    • URL

      http://t2r2.star.titech.ac.jp/cgi-bin/researcherinfo.cgi?q_researcher_content_number=CTT100380618

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
  • [備考] 東京工業大学・野崎研ホームページ

    • URL

      http://www.nano-silicon.com/ats/

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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