| 研究課題/領域番号 |
20KK0087
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分21:電気電子工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 京都大学 (2021-2023)
名古屋大学 (2020) |
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研究代表者 |
廣谷 潤 京都大学, 工学研究科, 准教授 (80775924)
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| 研究分担者 |
大町 遼 名古屋大学, 物質科学国際研究センター, 講師 (60711497)
杉目 恒志 近畿大学, 理工学部, 講師 (60716398)
劉 麗君 大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (80809195)
山中 真仁 大阪大学, 大学院工学研究科, 特任准教授(常勤) (90648221)
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| 研究期間 (年度) |
2020-10-27 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
2023年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2022年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2021年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2020年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
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| キーワード | 熱伝導 / サーモリフレクタンス / マキシン / ラマン分光 / キャリア輸送 / カーボンナノチューブ / グラフェン / ナノ熱計測 / 熱物性 / 第一原理計算 / ドーピング / 原子層材料 / 熱輸送制御 / 光物性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、電子工学・化学・機械工学に特徴を持つ国際異分野若手研究者を結集して、原子層材料の熱物性をキャリア量や欠陥密度を厳密に把握したうえで明らかにすることを研究目的とする。ラマン分光計測やナノデバイスによる熱・電気計測で実績のある研究代表者に加え、材料組成制御、表面化学修飾、シミュレーションなどの強力な分担者のサポートの下、高感度熱計測の1つであるサーモリフレクタンス計測やナノ界面熱輸送に関して実績のある国際共同研究者がタッグを組むことで、層状物質に関する熱輸送の国際共同研究を推進する。
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| 研究成果の概要 |
熱計測技術とキャリア輸送について国際共同研究を中心に実施した結果、熱計測技術については、周波数領域サーモリフレクタンスの大幅な測定精度の向上を達成することができ、時間領域サーモリフレクタンスの測定方法の違いによる測定結果への影響について標準サンプル交換などを含めて詳細なナノ熱計測に関する国際共同研究を実施した。ナノ材料中のキャリア輸送についても、シミュレーション技術を用いて原子層材料やナノ材料の熱伝導に関する理論検討を行った。またMXeneなどのナノ材料の合成から熱伝導特性を中心とする評価まで様々な国際共同研究を実施することができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
熱は我々の生活の衣食住関わる重要なものであり、Siを使った半導体分野においては微細化の進展にともないプロセスノードがさらに小さくなるにつれて発熱密度が上昇しており、SiCやGaNなどのワイドバンドギャップ半導体材料を使ったパワーデバイスなどでも発熱問題は解決すべき重要課題となっている。国際共同研究で取り組んだ熱計測技術と原子層材料に関するキャリア輸送についての研究成果は、熱を効率よく利用する技術開発に大きく貢献することが期待できるため、天然資源の乏しい日本において重要な基礎技術開発を行うことができた。今後、国際共同研究で得られた成果を国際的に幅広く利活用することが期待できると考えられる。
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