金属酸化物の酸素欠陥濃度と熱伝導率の同時In-situ計測

• 研究課題/領域番号: 15K13888
• 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: 九州大学
• 研究代表者: 河野 正道 九州大学, 工学研究院, 教授 (50311634)
• 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: 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: 金属薄膜 / サーモリフレクタンス / 熱伝導率 / 薄膜 / 金属酸化物 / 酸素欠陥

研究成果の概要

熱伝導率を計測するためのサーモリフレクタンス法における解析モデルの高度化を目的に，プラチナ薄膜をRR,FR,RR,FR法で計測し，これらの手法の違いに起因するサーモリフレクタンス信号の差をフォノンの干渉により説明できるモデルを構築した．またPLD法（Pulsed Laser Deposition）にて金属酸化薄膜を作製し，その熱伝導率を計測した．さらにシリコン基板にモリブデン薄膜を成膜し，窒素雰囲気下で摂氏600度の高温に2時間曝し，サーモリフレクタンス計測に与える影響を検討した結果，今回の実験条件ではモリブデン薄膜が大きな影響を受けないことを確認した．

研究成果

• [国際共同研究] 清華大学(中国)
• [雑誌論文] Long delay time study of thermal transport and thermal stress in thin Pt film-glass substrate system by time-domain thermoreflectance measurements (2017)
  • 著者名/発表者名: Shen Yan, Cheng Dong, Tingting Miao, Wei Wang, Weigang Ma, Xing Zhang, Masamichi Kohno, Yasuyuki Takata
  • 雑誌名: Applied Thermal Engineering 巻: 111 ページ: 1433-1440
  • DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2016.08.110
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The effects of the surface roughness on the dynamic behavior of the successive micrometric droplets impacting onto inclined hot surfaces (2017)
  • 著者名/発表者名: Deendarlianto, Y. Takata, M. Kohno, S. Hidaka, T. Wakui, A. I. Majid, H. Y. KuIndarto and A. Widyaparaga
  • 雑誌名: International Journal of Heat and Mass Transfer 巻: 101 ページ: 1217-1226
  • DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2016.05.132
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Thermal transport and thermal stress in a molybdenum film-glass substrate system (2016)
  • 著者名/発表者名: Thermal transport and thermal stress in a molybdenum film-glass substrate system”, Miao, T., Ma, W., Yan, S., Zhang, X., Kohno, M., Takata, Y. and Ikoma
  • 雑誌名: Journal of Vacuum Science and Technology B 巻: 34 号: 2 ページ: 021801-021801
  • DOI: 10.1116/1.4941308
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Comprehensive study of thermal transport and coherent acoustic-phonon wave propagation in thin metal film - Substrate by applying picosecond laser pump - Probe method (2015)
  • 著者名/発表者名: Ma, W., Miao, T., Zhang, X., Kohno, M. and Takata
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry C 巻: 119 号: 9 ページ: 5152-5159
  • DOI: 10.1021/jp512735k
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Thermal Conductivity Reduction of Bulk Silicon by HPT Process (2017)
  • 著者名/発表者名: Masamichi Kohno
  • 学会等名: Asian Conference on Thermal Sciences 2017
  • 発表場所: Jeju
  • 年月日: 2017-03-26
  • 国際学会
• [学会発表] Effect of Carbon Nano Filler Dimensionality on the Melting of Phase Change Nanocomposites in Vertical Shell-tube Thermal Energy Storage Unit (2017)
  • 著者名/発表者名: Sivasankaran Harish
  • 学会等名: Asian Conference on Thermal Sciences 2017
  • 発表場所: Jeju
  • 国際学会
• [学会発表] Measurement of thermal conductivity of HPT-processed bulk silicon (2016)
  • 著者名/発表者名: Shuichi Kawawaki
  • 学会等名: International Symposium on Micro-Nano Science and Technology 2016
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2016-12-16
  • 国際学会
• [学会発表] カーボンナノフィラーの複合化による相変化材料の熱伝導率向上 (2016)
  • 著者名/発表者名: 河野正道
  • 学会等名: 日本熱物性シンポジウム
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2016-11-28
• [学会発表] Enhanced Heat Transport and Phase Change Behavior of Nanocomposites for Thermal Energy Storage Application (2016)
  • 著者名/発表者名: Masamichi Kohno
  • 学会等名: The Thirteenth International Conference on Flow Dynamics
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2016-10-10
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Manipulating Phonon Heat Conduction by High Pressure Torsion (2015)
  • 著者名/発表者名: Masamichi Kohno
  • 学会等名: Second ThermaPOWER Mini-Symposium
  • 発表場所: Edinburgh, UK
  • 年月日: 2015-09-08
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Weigang Ma, Tingting Miao, Xing Zhang, Masamichi Kohno and Yasuyuki Takata (2015)
  • 著者名/発表者名: Study on the Thermal Transport and Phonon Attenuation of Metallic Nanofilms/Glass Substrate by Applying Picosecond Laser Transient Thermoreflectance Method
  • 学会等名: NINETEENTH SYMPOSIUM ON THERMOPHYSICAL PROPERTIES
  • 発表場所: Boulder, CO, USA
  • 年月日: 2015-06-21
  • 国際学会
• [学会発表] Nano Engineering Thermal Transport in Semiconductors by High-Pressure Torsion (2015)
  • 著者名/発表者名: Mitsuru Tabara, Sivasankaran Harish, Yoshifumi Ikoma, Zenji Horita, Yasuyuki Takata, David Cahill and Masamichi Kohno
  • 学会等名: NINETEENTH SYMPOSIUM ON THERMOPHYSICAL PROPERTIES
  • 発表場所: Boulder, CO, USA
  • 年月日: 2015-06-21
  • 国際学会