| 研究課題/領域番号 |
23656153
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| 研究種目 |
挑戦的萌芽研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
熱工学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
高橋 厚史 九州大学, 工学研究院, 教授 (10243924)
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| 研究分担者 |
生田 竜也 九州大学, 大学院・工学研究院, 技術専門職員 (70532331)
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| 研究期間 (年度) |
2011 – 2012
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| 研究課題ステータス |
完了 (2012年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2011年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | ナノ材料 / 熱伝導率 / フォノン / １次元材料 / アモルファスカーボン |
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| 研究概要 |
ナノワイヤ材料は構造の1次元性の向上によってフォノンが散乱されにくくなる場合がある。これによる平均自由行程の延伸は熱伝導率の上昇をもたらす。本研究では、まず、グラフェンナノリボンとカップスタック型カーボンナノファイバを対象として分子動力学法によって1次元性と熱輸送特性の関係について調べ、グラフェンナノリボンにおいては幅が 1nm 以下の領域で幅の減少による熱伝導率の増加を確認した。次に、カーボン系ナノ材料において1次元性を阻害する要因の一つであるアモルファスカーボンをオゾンによって除去する手法を確立した。これらと並行して弾道性を検証するための実験手法を開発した。具体的には、ナノワイヤ材料の熱伝導率の試料長さ依存性を計測するもので、その長さを変える手段としてイオン液体とナノ熱プローブを取り扱った。イオン液体については濡れ性によって試料の長さを正確に規定できないことが明らかになったが、熱プローブについてはカーボンナノチューブを用いてナノ接点の温度を計測するシステムの開発に成功した。これを用いて各種カーボン系ナノワイヤ材料1本の熱伝導率を調べた。今のところナノチューブを超える熱伝導の発現には至っていないが、それを見出すための実験技術は確立することができた。
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