• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

ナノ・マイクロ熱輸送センシングとフォノンスペクトロスコピー

研究課題

研究課題/領域番号 17H01248
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 熱工学
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

長坂 雄次  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 名誉教授 (40129573)

研究分担者 田口 良広  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (30433741)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
44,460千円 (直接経費: 34,200千円、間接経費: 10,260千円)
2019年度: 12,220千円 (直接経費: 9,400千円、間接経費: 2,820千円)
2018年度: 13,910千円 (直接経費: 10,700千円、間接経費: 3,210千円)
2017年度: 18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
キーワード熱工学 / 熱物性 / 熱伝導率 / フォノン
研究成果の概要

ナノワイヤやナノ薄膜といった次世代ナノ・マイクロ材料・デバイスの熱輸送メカニズム解明を目的として,4つの革新的センシング手法を開発し,従来手法では測定することができなかった環境下において,特異な熱輸送性質を明らかにすることに成功した.さらに,デバイスの劣化加速試験を行い,時々刻々と劣化していくデバイスの界面熱抵抗を開発したセンシング手法を用いて計測し,フォノンスペクトロスコピーが劣化メカニズム解明に適用できることを示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で開発された革新的センシング手法は,これまでに適用することができなかった環境下(例えば極低温,強磁場や幅広い温度域)において高精度で熱物性を測定することが可能であり,例えば超電導送電ケーブルの熱設計,ガス貯蔵応用や次世代蓄熱材として期待が集まるセミクラスレートハイドレートの実用化に資する熱物性データを提供するという意味で,社会的インパクトは大きい.さらに,劣化メカニズムや特異な熱輸送現象の解明など,提案するフォノンスペクトロスコピーの果たす役割は大きい.

報告書

(4件)
  • 2020 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (50件)

すべて 2021 2020 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (41件) (うち国際学会 18件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Evaluation of Thermal Control Material using Dielectric Multi-layer Film for Spacecraft2021

    • 著者名/発表者名
      Tomioka, K., Tachikawa, S. and Nagasaka, Y.
    • 雑誌名

      Japan Journal of Thermophysical Properties

      巻: 35 ページ: 5-11

    • NAID

      130008101359

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mutual diffusion coefficient of concentrated trehalose aqueous solutions including supercooled regions measured by the Soret forced Rayleigh scattering method2020

    • 著者名/発表者名
      Fujikawa, M., Sato, Y., Fujita, M., and Nagasaka, Y.
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Liquids

      巻: 311 ページ: 113346-113346

    • DOI

      10.1016/j.molliq.2020.113346

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Soret forced Rayleigh scattering instrument for simultaneous detection of two-wavelength signals to measure Soret coefficient and thermodiffusion coefficient in ternary mixtures2018

    • 著者名/発表者名
      H. Matsuura, Y. Nagasaka
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments

      巻: 89 号: 2 ページ: 024903-024903

    • DOI

      10.1063/1.5013292

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of measurement technique of mass diffusion coefficient of aqueous methanol solutions in polymer electrolyte membranes based on infrared Soret forced Rayleigh scattering method using single crystal diamond window in a sample cell2018

    • 著者名/発表者名
      MATSUURA Hiroaki、TOKUDA Daichi、NAGASAKA Yuji
    • 雑誌名

      Journal of Thermal Science and Technology

      巻: 13 号: 1 ページ: JTST0015-JTST0015

    • DOI

      10.1299/jtst.2018jtst0015

    • NAID

      130006733652

    • ISSN
      1880-5566
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 新しい補正法による真空下における低熱伝導率材料の熱伝導率測定2018

    • 著者名/発表者名
      冨岡孝太,大関駿太郎,太刀川純孝,大村高弘,長坂雄次
    • 雑誌名

      熱物性

      巻: 32 ページ: 104-111

    • NAID

      40021666854

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 低濃度グルコース水溶液の非接触濃度センシング手法に関する研究 ―2波長回転位相子法による微小旋光度検出装置の開発―2018

    • 著者名/発表者名
      老川ひろみ,長坂雄次
    • 雑誌名

      熱物性

      巻: 32 ページ: 157-164

    • NAID

      130007630769

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Measurement of Out-of-Plane Thermal Conductivity of Epitaxial YBa2Cu3O7-δ Thin Films in the Temperature Range from 10 K to 300 K by Photothermal Reflectance2017

    • 著者名/発表者名
      Murakami, Y., Goto, H., Taguchi Y., Nagasaka, Y.
    • 雑誌名

      Int. J. Thermophys.

      巻: 38 号: 10

    • DOI

      10.1007/s10765-017-2294-7

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 赤外ソーレー強制レイリー散乱法による電解質溶液の拡散係数測定に関する研究 バナジウム型レドックス・フロー電池用正極活物質への適用2020

    • 著者名/発表者名
      大北理人,村井太治,田口良広,長坂雄次
    • 学会等名
      第57回日本伝熱シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 過冷却状態を含む高濃度スクロース水溶液の 拡散係数測定に関する研究 ―ソーレー強制レイリー散乱法による測定―2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤有夏,藤川真基,田口良広,長坂雄次
    • 学会等名
      第57回日本伝熱シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] FT-IRを用いた分光法による低温領域の全半球放射率の推算 ―測定手法の実験的検証とカロリメータ法との比較―2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤健斗,長坂雄次,太刀川純孝, 田口良広
    • 学会等名
      第41回日本熱物性シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] パルスレーザー粘度計を用いた液体の粘性率および表面張力測定に関する研究 ―体積加熱現象に関する理論的および実験的再検討―2020

    • 著者名/発表者名
      柴田和德,長坂雄次,田口良広
    • 学会等名
      第41回日本熱物性シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 過冷却状態を含むスクロース水溶液の拡散係数測定に関する研究 ―ソーレー強制レイリー散乱法による測定―2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤有夏,長坂雄次,田口良広
    • 学会等名
      第41回日本熱物性シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 電波透過型赤外反射材の性能向上に関する研究 -CaF2を用いた誘電体多層膜の設計と評価-2020

    • 著者名/発表者名
      君島大生,長坂雄次,太刀川純孝,田口良広
    • 学会等名
      第41回日本熱物性シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 赤外ソーレー強制レイリー散乱法による電解質溶液の拡散係数測定に関する研究-バナジウム型レドックス・フロー電池用正極活物質への適用-2020

    • 著者名/発表者名
      大北理人,長坂雄次,田口良広
    • 学会等名
      日本機械学会熱工学コンファレンス2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 赤外ソーレー強制レイリー散乱法による高分子電解質膜内の物質拡散係数測定法の開発 ―単結晶ダイヤモンド窓を用いた試料セルによる検討―2018

    • 著者名/発表者名
      徳田大智,松浦弘明,長坂雄次
    • 学会等名
      第55回日本伝熱シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 過冷却状態における高濃度トレハロース水溶液の ソーレー強制レイリー散乱法を用いた相互拡散係数測定に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      藤川真基,藤田雅之,長坂雄次
    • 学会等名
      第55回日本伝熱シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ソーレー強制レイリー散乱法によるコロイド分散系の 拡散係数測定に関する研究 ―有機薄膜太陽電池材料PEDOT分散系への適用―2018

    • 著者名/発表者名
      村井太治,松浦弘明, 長坂雄次
    • 学会等名
      第55回日本伝熱シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Measurement of the Soret coefficient and Thermodiffusion Coefficient in Ternary Polymer Solutions of Cellulose Acetate Butyrate, Styrene, and 2-butanone by a Soret Forced Rayleigh Scattering Method at 298.2 K2018

    • 著者名/発表者名
      Matsuura, H. and Nagasaka, Y.
    • 学会等名
      20th Symposium on Thermophysical Properties
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of an Infrared Soret Forced Rayleigh Scattering Instrument Using a Single Crystal Diamond Window in a Sample Cell for Measurement of Diffusion Coefficients of Aqueous Solutions in Polymer Electrolyte Membranes2018

    • 著者名/発表者名
      Matsuura, H., Tokuda, D. and Nagasaka, Y.
    • 学会等名
      20th Symposium on Thermophysical Properties
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of In-plane Thermal Conductivity of High-Tc Superconducting YBCO Thin Films by the Photothermal Reflectance Method (Wet Etch Process for Removing SrTiO3 Substrate)2018

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, T., Taguchi, Y. and Nagasaka, Y.
    • 学会等名
      20th Symposium on Thermophysical Properties
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Application of Pulsed Laser Viscometer to Measure Viscosity of 2 ml of Whole Human Blood and Plasma within 1 ms at 37 °C2018

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi, T. and Nagasaka, Y.
    • 学会等名
      20th Symposium on Thermophysical Properties
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sensing of Apparent Surface Properties of O2 and N2 Nano-Bubbles in Water by Observing Ripplons:2018

    • 著者名/発表者名
      Toyouchi, T. and Nagasaka, Y.
    • 学会等名
      20th Symposium on Thermophysical Properties
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Near-Field Optics Thermal Nanoscopy for Thermal Analysis at the Nanoscale2018

    • 著者名/発表者名
      Okitsu, S., Taguchi, Y. and Nagasaka, Y.
    • 学会等名
      20th Symposium on Thermophysical Properties
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High speed sensing of mass diffusion of aqueous methanol solutions in Nafion and Aquivion by infrared Soret forced Rayleigh scattering2018

    • 著者名/発表者名
      Matsuura, H. and Nagasaka, Y
    • 学会等名
      69th Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of Thermodiffusion in Ternaly Polymer Solutions of Cellulose Acetate Butyrate + Styrene + 2-Butanone by Soret Forced Rayleigh Scattering2018

    • 著者名/発表者名
      Matsuura, H. and Nagasaka, Y.
    • 学会等名
      13th International Meeting on Thermodiffusion
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 多層膜型熱制御材料の開発2018

    • 著者名/発表者名
      太刀川純孝,冨岡孝太,長坂雄次
    • 学会等名
      第39回日本熱物性シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 光音響法による皮膚の熱光学特性センシング手法の研究-模擬多層サンプルの多波長測定-2018

    • 著者名/発表者名
      新井優太,長坂雄次
    • 学会等名
      第39回日本熱物性シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 非定常細線法による過冷却トレハロース水溶液の熱伝導率測定に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      今野涼平,田口良広,長坂雄次
    • 学会等名
      第39回日本熱物性シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] エレクトロクロミック材料を用いた宇宙機用放射率可変ラジエータに関する研究 -WO3の赤外領域における放射特性の測定とその評価-2018

    • 著者名/発表者名
      竹内葉月,太刀川純孝,長坂雄次
    • 学会等名
      第39回日本熱物性シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] リプロンセンシングによる微量有機物水質汚染の動的検知に関する研究 ―純水中へのポリエーテルウレタンの溶出量評価―2018

    • 著者名/発表者名
      豊内哲也,長坂雄次
    • 学会等名
      第39回日本熱物性シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] セミクラスレートハイドレートの水和数と熱伝導率に関する研究 ー非定常細線法によるTBAB・38H2Oの測定およびTBAB・26H2Oとの比較ー2018

    • 著者名/発表者名
      楢谷友輔,大村亮,田口良広,長坂雄次
    • 学会等名
      第39回日本熱物性シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 複数波長を用いた旋光度測定によ低濃度グルコース水溶液の非接触高分解能濃度測定に関する研究 るアルブミン・グルコース混合液の非接触高分解能濃度測定に関する研究 -複数波長を用いた旋光度測定によるアルブミン・グルコース混合液の濃度測定に関する研究-2018

    • 著者名/発表者名
      老川ひろみ,岩城拓磨,長坂雄次
    • 学会等名
      第39回日本熱物性シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 小型保護熱板装置による断熱材の熱伝導率測定 -熱リーク量を推定した補正法の不確かさ評価2018

    • 著者名/発表者名
      大関駿太郎,冨岡孝太,太刀川純孝,長坂雄次
    • 学会等名
      第39回日本熱物性シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Development of Micro Fluidic System for High-Speed Diffusion Measurement2017

    • 著者名/発表者名
      Kamata, M., Taguchi, Y. and Nagasaka, Y.
    • 学会等名
      the Ninth JSME-KSME Thermal and Fluids Engineering Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study on Optical Manipuration for Micro Optical Diffusion Sensor2017

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, K., Taguchi, Y. and Nagasaka, Y.
    • 学会等名
      21st European Conference on Thermophysical Properties
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Soret Foreced Rayleigh Scattering Method to Measure D12 of Aqueous Trehalose Solutions2017

    • 著者名/発表者名
      Fujita, M. and Nagasaka, Y.
    • 学会等名
      21st European Conference on Thermophysical Properties
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Preliminary Study to Measure Concentration of Dilute Glucose Aqueous Solutions2017

    • 著者名/発表者名
      Oikawa, H. and Nagasaka, Y.
    • 学会等名
      21st European Conference on Thermophysical Properties
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of Measurement Sensitivity of Optical Hand-held Viscosity Sensor2017

    • 著者名/発表者名
      Eguchi, M., Taguchi, Y. and Nagasaka, Y.
    • 学会等名
      21st European Conference on Thermophysical Properties
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of Thermodiffusion in Cab/styrene/ 2-butanone by Soret Forced Rayleigh Scattering2017

    • 著者名/発表者名
      Matsuura, H. and Nagasaka, Y.
    • 学会等名
      21st European Conference on Thermophysical Properties
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Temperature Dependence of Photoconductive Thin Film for Micro Optical Diffusion Sensor2017

    • 著者名/発表者名
      Kamata, M., Taguchi, Y. and Nagasaka, Y.
    • 学会等名
      21st European Conference on Thermophysical Properties
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optoelectro Microfluidic Chip for Sequential Sensing of Mass Diffusion Coefficient2017

    • 著者名/発表者名
      Kamata, M., Taguchi, Y. and Nagasaka, Y.
    • 学会等名
      OMN2017 (2017 International Conference on Optical MEMS and Nanophotonics)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 光センシングによるナノ・マイクロスケール熱物性計測とその応用2017

    • 著者名/発表者名
      長坂雄次
    • 学会等名
      第2回フォトニックデバイス・応用技術研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Nano-sized Sample Analysis Based on Diffusion Coefficient using Optoelectronic Microfluidic Sensor2017

    • 著者名/発表者名
      Kamata, M., Taguchi, Y. and Nagasaka, Y.
    • 学会等名
      9th US-Japan Joint Seminar on Nanoscale Transport Phenomena, Tokyo, 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Microscale Mass Transport in Ternary Polymer Solutions Observed by Soret Forced Rayleigh Scattering Method2017

    • 著者名/発表者名
      Matsuura, H. and Nagasaka, Y.
    • 学会等名
      9th US-Japan Joint Seminar on Nanoscale Transport Phenomena, Tokyo, 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 量子ドットを表面修飾した白色発光ナノデバイスの温度分布イメージング2017

    • 著者名/発表者名
      三浦浩明,西尾昌悟,田口良広,牧英之,斎木敏治,長坂雄次
    • 学会等名
      第54回日本伝熱シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 偏光近接場光学熱顕微鏡を用いた金属ナノワイヤの 高分解能・広視野温度測定に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      沖津俊太,前田琢眞,田口良広,長坂雄次
    • 学会等名
      第54回日本伝熱シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] セミクラスレートハイドレートの熱伝導率測定と 結晶化過程その場観察 非定常細線法によるTBAB,TBACハイドレートの測定2017

    • 著者名/発表者名
      藤浦京介,楢谷友輔,田口良広,大村亮,長坂雄次
    • 学会等名
      第54回日本伝熱シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 高温超伝導YBCO薄膜の熱伝導率の異方比測定に関する研究 ―周期加熱サーモリフレクタンス法による距離変化を用いた測定方法の検討―2017

    • 著者名/発表者名
      石川利行,後藤春菜,田口良広,長坂雄次
    • 学会等名
      第54回日本伝熱シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 慶應義塾大学理工学部システムデザイン工学科長坂・田口研究室

    • URL

      http://www.naga.sd.keio.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 慶應義塾大学理工学部システムデザイン工学科 長坂・田口研究室

    • URL

      http://www.naga.sd.keio.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi