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高熱伝導デバイスへの応用に向けたスピン熱伝導性結晶化ガラスの作製

研究課題

研究課題/領域番号 15K18208
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 無機材料・物性
研究機関東北大学

研究代表者

寺門 信明  東北大学, 工学研究科, 助教 (90466441)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード熱マネジメント / スピン熱伝導 / 結晶化ガラス / スパッタ膜 / 熱流制御 / レーザーパターニング / SrCuO2 / 熱輸送回路 / スパッタ / ガラスファイバー
研究成果の概要

近年、電子機器等の低温廃熱が貴重なエネルギー資源の一つとして認められるようになった。これらの熱を効率良く回収・再利用するために、新たな熱輸送材料・構造が求められている。本研究では、高速熱輸送を可能にするスピン熱伝導結晶と、ファイバー化などの形態性制御に優れるガラス、結晶化ガラス、またはナノ結晶膜の組み合わせに着目し、新規熱マネジメント材料の開発をおこなった。その結果、結晶化ガラスとしては最高の熱伝導率を示す材料の開発、及び、レーザー光によるスピン秩序化を利用した熱輸送路の形成に成功した。

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

    (21件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Post-annealing effects in two-dimensional spin system SrCuO2 sputtered on glass substrate2017

    • 著者名/発表者名
      R. Takahashi, N. Terakado, Y. Yamazaki, Y. Takahashi, T. Fujiwara
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 印刷中

    • NAID

      130005632193

    • 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] Syntheses of Spinon Thermal Conductivity Materials in Sr-Cu-O System by Glass-Ceramics Technique2016

    • 著者名/発表者名
      N. Terakado, Y. Yokochi, K. Watanabe, Y. Takahashi, T. Fujiwara
    • 雑誌名

      Journal of the American Ceramic Society

      巻: - 号: 5 ページ: 1565-1572

    • DOI

      10.1111/jace.14096

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis of chain-type SrCuO2 by laser irradiation on sputtered layer-type SrCuO2 film2016

    • 著者名/発表者名
      N. Terakado, R. Takahashi, Y. Takahashi, T. Fujiwara
    • 雑誌名

      Thin Solid Films

      巻: 603 ページ: 303-306

    • DOI

      10.1016/j.tsf.2016.02.035

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fabricationof glass-ceramics containing spin-chain compound SrCuO2 and its high thermal conductivity2015

    • 著者名/発表者名
      N. Terakado, K. Watanabe, T. Kawamata, Y. Yokochi, Y. Takahashi, Y. Koike, T. Fujiwara
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 106 号: 14 ページ: 141902-141902

    • DOI

      10.1063/1.4917035

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 低次元量子スピン系化合物における能動的熱流制御2017

    • 著者名/発表者名
      寺門信明・髙橋良輔・山崎芳樹・高橋儀宏・藤原巧
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 熱流制御に向けたスピン熱伝導性La5Ca9Cu24O41膜の作製と物性調査2017

    • 著者名/発表者名
      町田雄気・寺門信明・髙橋良輔・高橋儀宏・藤原巧
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 高熱伝導性結晶を含むガラス複合材料の構造と熱伝導率の関係2017

    • 著者名/発表者名
      小澤龍成・寺門信明・山崎芳樹・高橋儀宏・藤原巧
    • 学会等名
      The 27th Meeting on Glasses for Photonics
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 年月日
      2017-02-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] La5Ca9Cu24O41系スパッタ薄膜におけるスピンラダー系物質の形成と熱拡散率の関係2016

    • 著者名/発表者名
      髙橋良輔・寺門信明・山崎芳樹・髙橋儀宏・藤原巧
    • 学会等名
      第57回ガラスおよびフォトニクス材料討論会
    • 発表場所
      京都大学(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-11-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] スピン熱伝導性La5Ca9Cu24O41結晶薄膜の熱拡散率と構造の相関2016

    • 著者名/発表者名
      高橋 良輔・寺門信明・高橋儀宏・藤原巧
    • 学会等名
      H28年度日本セラミックス協会東北北海道支部研究発表会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-10-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] SrCuO2薄膜における高熱伝導路の形成および熱伝導性評価2016

    • 著者名/発表者名
      寺門信明・高橋良輔・山崎 芳樹・高橋儀宏・藤原巧
    • 学会等名
      H28年度日本セラミックス協会東北北海道支部研究発表会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-10-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 高熱伝導性結晶を含むガラス複合材料の作製:熱物性及び構造調査2016

    • 著者名/発表者名
      小澤龍成・寺門信明・高橋儀宏・藤原巧
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2016-09-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] SrCuO2スパッタ膜の光・熱誘起構造秩序化:熱拡散率分布の推定2016

    • 著者名/発表者名
      山崎芳樹・寺門信明・高橋良輔・高橋儀宏・鈴木 茂・藤原巧
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2016-09-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] SrCuO2スパッタ膜の光・熱誘起構造秩序化:熱流路パターニングと温度拡散イメージング2016

    • 著者名/発表者名
      寺門信明・高橋良輔・山崎芳樹・高橋儀宏・藤原巧
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2016-09-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 低次元量子スピン系薄膜の光・熱誘起構造変化:熱流路パターニングとイメージング2016

    • 著者名/発表者名
      寺門信明・高橋良輔・山崎芳樹・髙橋儀宏・藤原巧
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 第29回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      広島大学(広島県広島市)
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] (001)配向したSrCuO2ナノ結晶膜における面内熱拡散率と構造の関係2016

    • 著者名/発表者名
      寺門信明・高橋良輔・高橋儀宏・藤原巧
    • 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 (東京)
    • 年月日
      2016-03-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 偏光CWレーザー光を用いたスピン熱伝導性SrCuO2の異方的結晶化ラインの作製2016

    • 著者名/発表者名
      高橋良輔・寺門信明・高橋儀宏・藤原巧
    • 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 (東京)
    • 年月日
      2016-03-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis of spinon thermal conductivity materials by ordering process in Sr-Cu-O inhomogeneous system for thermal management materials2016

    • 著者名/発表者名
      N. Terakado, Y. Takahashi, T. Fujiwara
    • 学会等名
      40th International Conference and Exposition on Advanced Ceramics and Composites
    • 発表場所
      Florida, USA
    • 年月日
      2016-01-27
    • 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] Preparation of layer-type SrCuO2 by rf-magnetron sputtering and its laser-induced structure change to chain-type2015

    • 著者名/発表者名
      N. Terakado, R. Takahashi, Y. Takahashi, T. Fujiwara
    • 学会等名
      International Conference on Small Science
    • 発表場所
      Phuket, Thailand
    • 年月日
      2015-11-06
    • 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] Contribution of spinons to high thermal conductivity in SrCuO2-precipitated glass-ceramics2015

    • 著者名/発表者名
      N. Terakado, K. Watahabe, R. Takahashi, Y. Yokochi, Y. Takahashi, T. Fujiwara
    • 学会等名
      11th International Symposium on Crystallization in Glasses and Liquids
    • 発表場所
      Nagaoka Grand Hotel (Nagaoka, Japan)
    • 年月日
      2015-10-11
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of spinon thermal conductivity SrCuO2 by laser irradiation onto rf-sputtered Sr-Cu-O films2015

    • 著者名/発表者名
      R. Takahashi, N. Terakado, K. Watanabe, Y. Takahashi, T. Fujiwara
    • 学会等名
      International Commission on Glass (ICG) Annual Meeting 2015
    • 発表場所
      Bangkok, Thailand
    • 年月日
      2015-09-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 1次元スピン鎖化合物を含む結晶化ガラスにおけるスピン熱伝導性2015

    • 著者名/発表者名
      寺門信明・渡辺幸樹・横地優大・髙橋儀宏・藤原巧
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 第28回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      富山大学 (富山市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 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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