| 研究課題/領域番号 |
20H02090
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分19020:熱工学関連
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
李 秦宜 九州大学, 工学研究院, 准教授 (60792041)
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| 研究分担者 |
高橋 厚史 九州大学, 工学研究院, 教授 (10243924)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2022年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
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| キーワード | ナノスケール熱物性 / 熱物性 / グラフェン / ナノスケール伝熱 / Nanoscale heat transfer / Thermal conductivity / 熱伝導率 / 波動性 / Lock-in Raman / TEM / ラマン / 温度分解能 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
原子オーダー低次元材料の熱物性データは数10％といった大きな誤差を含む場合が多く、欠陥と界面の影響についても調べる手法が限られている。そこで、温度分解能を既存手法より1-2桁向上させるとともに時間/空間分解能で10ps/10nmを実現することで、原子オーダー材料の熱物性の分布計測まで可能とする汎用プラットフォームを構築する。このプラットフォームに基づいて、熱輸送の波動的効果を上記の分布的探査によって解明することも目指す。これらの技術を駆使して、次世代電子機器に不可欠な低次元材料を対象として形状と不均質性の様子からホットスポットの予測と高度な熱制御を可能とするのが最終目標である。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、ラマン分光と走査型電子顕微鏡に基づいた高分解能を持つ熱物性計測法を開発した。 まず、ラマン分光に基づく温度計測の分解能を向上させた。 また、一次元材料の熱伝導率と内部構造の同定手法を開発し、電子線加熱を駆使して高分解能な熱抵抗マッピング手法も確立した。 さらに、フォノンの波動性を解明するために、グラフェンにおいて超微細なナノ構造を加工することに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究にて得られた成果は、ナノスケール熱物性の新たな計測方法を開発することで、熱物性分野の発展に貢献した。本研究で開発した熱計測法はナノスケール伝熱機構の解明への応用を期待でき、電子機器の高度な熱管理技術の開発および高度な情報化社会の達成へ貢献できる。
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