垂直配向単層カーボンナノチューブ膜の伝熱特性

• 研究課題/領域番号: 19860022
• 研究種目: 若手研究(スタートアップ)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 熱工学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 塩見 淳一郎 東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (40451786)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 3,115千円 (直接経費: 2,710千円、間接経費: 405千円); 2008年度: 1,755千円 (直接経費: 1,350千円、間接経費: 405千円); 2007年度: 1,360千円 (直接経費: 1,360千円)
• キーワード: 単層カーボンナノチューブ / 垂直配向 / 熱伝導 / 界面熱抵抗 / 熱デバイス

研究概要

分子動力学シミュレーションを用いて, 単層カーボンナノチューブの熱伝導特性の構造依存性を明らかにした. また, 膜材料として応用する際に重要となる周囲材料との相互作用の伝熱特性に対する影響について詳細な解析を行い, フォノンの周波数や波数に依存した界面熱抵抗のメカニズムを明らかにした. さらに, 実験において垂直配向単層カーボンナノチューブ膜の熱伝導率を計測し, バルク材料及び一本当たりとしての伝熱を評価した.

研究成果

• [雑誌論文] Numericalcalculation of the dielectrophoretic force on aslender body (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Lin, J. Shiomi and G. Amberg
  • 雑誌名: Electrophoresis 30 ページ: 831-831
  • 査読あり
• [雑誌論文] Water transportinside a single-walled carbon nanotubedriven by temperature gradient (2009)
  • 著者名/発表者名: J. Shiomi and S. Maruyama
  • 雑誌名: Nanotechnology 20 ページ: 55708-55708
  • 査読あり
• [雑誌論文] Water transport inside a single-walled carbon nanotube driven by temperature gradient (2009)
  • 著者名/発表者名: J. Shiomi and S. Maruyama
  • 雑誌名: Nanotechnology 20
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical calculation of the dielectrophoretic force on a slender body (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Lin, J. Shiomi and G. Amberg
  • 雑誌名: Electrophoresis 30 ページ: 831-838
  • 査読あり
• [雑誌論文] Report on 6th U.S.-Japan Joint Seminar on Nanoscale Transport Phenomena -Science and Engineering (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Borca-Tasciuc, D. G. Cahill, G. Chen, S. B. Cronin, H. Daiguji, C. Dames, K. Fushinobu, T. Inoue, A. Majumdar, S. Maruyama, K. Miyazaki, M. Matsumoto, P. M. Norris, L. Shi, M. Shibahara, M. Shannon, J. Shiomi, Y. Taguchi, K. Takahashi, T. Tsuruta, S. G. Volz, E. Wang, X. F. Xu, B. Yang, R. G. Yang
  • 雑誌名: Nanoscale Microscale Thermophys. Eng 12 ページ: 273-273
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermal boundary resistance between single-walled carbon nanotubes and surrounding matrices (2008)
  • 著者名/発表者名: F. Carlborg, J. Shiomi and S. Maruyama
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 78 ページ: 205406-205406
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diffusive-ballistic heat conduction in carbonnanotubes and nanographene ribbons (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Shiomi and S. Maruyama
  • 雑誌名: Int. J. Thermophys.,published online
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vertically Aligned 13C Single-Walled Carbon Nanotubes from No-flow Alcohol Chemical Vapor Deposition and their Root Growth Mechanism (2008)
  • 著者名/発表者名: R. Xiang, Z. Zhang, K. Ogura, J. Okawa, E. Einarsson, Y. Miyauchi, J. Shiomi, S. Maruyama
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 47 ページ: 1971-1971
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular dynamics of diffusive-ballistic heat conduction in single-walled carbon nanotubes (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Shiomi and S. Maruyama
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 47 ページ: 2005-2005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diffusive-ballistic heat conduction in carbon nanotubes and nanographene ribbons (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Shiomi and S. Maruyama
  • 雑誌名: Int. J. Thermophys. 1(印刷中(掲載確定))
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermal boundary resistance between single-walled carbon nanotubes and surrounding matrices (2008)
  • 著者名/発表者名: F. Carlborg, J. Shiomi and S. Maruyama
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 78
  • 査読あり
• [雑誌論文] Report on 6th U. S.-Japan Joint Seminar on Nanoscale Transport Phenomena-Science and Engineering (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Borca etal
  • 雑誌名: Nanoscale Microscale Thermophys. Eng. 12 ページ: 273-293
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular dynamics of diffusive-ballistic heat conduction in single-walled carbon nanotubes (2008)
  • 著者名/発表者名: Junichiro Shiomi, Shigeo Maruyama
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 47 ページ: 2005-2009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vertically aligned 13C single-walled carbon nanotubes from no-flow alcohol chemical vapor deposition and their root growth mechanism (2008)
  • 著者名/発表者名: Rong Xiang, Zhenyi Zhang, Kazuaki Ogura, Jun Okawa, Erik Einarsson, Yuhei Miyauchi, Junichiro Shiomi, Shigeo Maruyama
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 47 ページ: 1971-197
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular dynamics of ice-nanotube formation inside carbon nanotubes (2007)
  • 著者名/発表者名: J. Shiomi, T. Kimura and S. Maruyama
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C. 111 ページ: 12188-12188
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular dynamics of ice-nanotube formation inside carbon nanotubes (2007)
  • 著者名/発表者名: Junichiro Shiomi, Tatsuto Kimura, Shigeo Maruyama
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry C 111 ページ: 12188-12193
  • 査読あり
• [学会発表] Low dimensional molecular dynamics of water inside a carbon nanotube (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Shiomi, Y. Lin, G. Amberg, S. Maruyama
  • 学会等名: American Physical Society, 61th Annual Meeting of the Division of Fluid Dynamics
  • 発表場所: Salt Lake City, USA
  • 年月日: 2008-11-24
• [学会発表] Low dimensional molecular dynamics of water inside a carbon nanotube (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Shiomi, Y. Lin, G. Amberg, S. Maruyama
  • 学会等名: 61th Annual Meeting of the Division of Fluid Dynamics
  • 発表場所: Salt Lake City, USA
  • 年月日: 2008-11-24
• [学会発表] Molecular dynamics of water confined in a carbon nanotube (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Shiomi, T. Kimura and S. Maruyama
  • 学会等名: International Marangoni Association Conference on Interfacial and Micro-Fluid Dynamics and Processes
  • 発表場所: Chiba
  • 年月日: 2008-10-21
• [学会発表] Low dimensional heat and mass transport in carbon nanotube systems (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Shiomi and Shigeo Maruyama
  • 学会等名: 1st Russian-Japanese Young Scientist Conference on Nanomaterials and Nanotechnology
  • 発表場所: Moscow, Russia
  • 年月日: 2008-10-06
• [学会発表] Influence of interfaces on diffusive-ballistic heat conduction of carbon nanotubes (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Shiomi and S. Maruyama
  • 学会等名: 2nd Int. Forum Heat Transfer
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2008-09-18
• [学会発表] Influence of interfaces on diffusive-ballistic heat conduction of carbon nanotubes (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Shiomi and S. Maruyama
  • 学会等名: 2nd International Forum of Heat Transfer
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2008-09-18
• [学会発表] Molecular dynamics of low-dimensional heat and mass transport in carbon nanotube systems (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Shiomi and S. Maruyama
  • 学会等名: 6th US-Japan Joint Seminar on Nanoscale Transport Phenomena Science and Engineering
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 2008-07-14
• [学会発表] Molecular dynamics simulations of diffusive-ballistic heat conduction in carbon nanotubes (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Shiomi and S. Maruyama
  • 学会等名: International Carbon Nanotube Conference in NU
  • 発表場所: Nagoya
  • 年月日: 2008-02-14
• [学会発表] Hydrodynamic effects on dielectrophoretic separation of carbon nanotubes (2007)
  • 著者名/発表者名: J. Shiomi, Y. Lin, S. Maruyama and G. Amberg
  • 学会等名: American Physical Society, 60th Annual Meeting of the Division of Fluid Dynamics
  • 発表場所: Salt Lake City, USA
  • 年月日: 2007-11-19
• [学会発表] Thermal boundaryconductance between single-walled carbonnanotubes and surrounding materials (2007)
  • 著者名/発表者名: J. Shiomi, F. Carlborg, Y. Igarash and S.Maruyama
  • 学会等名: The4th Korea-Japan Symposium on CarbonNanotube
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2007-10-07
• [学会発表] Thermal boundary conductance between single-walled carbon nanotubes and surrounding mater (2007)
  • 著者名/発表者名: Junichiro Shiomi and Shigeo Maruyama
  • 学会等名: The 4th Korea-Japan Symposium on Carbon Nanotube
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2007-10-07
• [備考]
  • URL: http://www.photon.t.u-tokyo.ac.jp/~shiomi