研究課題
若手研究(A)
フォノニック結晶と呼ばれる周期ナノ構造を用いて熱伝導を制御し、低環境負荷なシリコンを用いた熱電変換デバイスへの応用を行った。正方格子状に円孔が配列したシリコン薄膜を用いて、ナノワイヤーや薄膜と熱伝導率を比較した。熱フォノンの平均自由行程が数桁にもわたるマルチスケール性を認識し、適切に材料を設計することで効率よく熱伝導率を低減できることを示した。この技術を用いて多結晶シリコン熱電変換材料を作製し、3倍の性能向上を達成した。また、世界で初めてフォノニック結晶の短距離秩序制御による熱伝導率チューニングを実現した。これは、伝熱制御技術を粒子的領域から波動的領域に拡張するマイルストーン的成果となった。
すべて 2016 2015 2014 2013 その他
すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (18件) (うち国際共著 3件、 査読あり 17件、 謝辞記載あり 15件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (56件) (うち国際学会 13件、 招待講演 16件) 図書 (1件) 備考 (3件)
Phys. Rev. B
巻: 93 号: 4 ページ: 045410-045410
10.1103/physrevb.93.045410
巻: 93 号: 4 ページ: 045411-045411
10.1103/physrevb.93.045411
Journal of Thermal Science and Technology
巻: 11 号: 1 ページ: JTST0001-JTST0001
10.1299/jtst.2016jtst0001
130005121057
Materials Transactions
巻: -
130005105613
Nature Nanotechnology
巻: - 号: 6 ページ: 496-497
10.1038/nnano.2016.24
Appl. Phys. Lett.
巻: 107 号: 2 ページ: 023104-023104
10.1063/1.4926653
日本金属学会誌
巻: 79 ページ: 555-561
日本機械学会誌
巻: 77 ページ: 7-12
Phys. Rev. B.
巻: 91 号: 24 ページ: 24517-24517
10.1103/physrevb.91.245417
巻: 106 号: 22 ページ: 223106-223106
10.1063/1.4922198
巻: 91 ページ: 205422-205422
J. of Microsys. Technol.
巻: 22 ページ: 473-473
巻: 106 号: 14 ページ: 143102-143102
10.1063/1.4917036
巻: 106 号: 8 ページ: 081603-081603
10.1063/1.4913675
Thermal Science and Engineering
巻: 53 ページ: 67-67
130004842748
J. of Electron. Matter.
巻: 44 号: 6 ページ: 1426-1426
10.1007/s11664-014-3387-8
Jpn. J. Appl. Phys
巻: 53 号: 6S ページ: 06JE09-06JE09
10.7567/jjap.53.06je09
固体物理
巻: 49 ページ: 1-1
40020253853
http://www.nlab.iis.u-tokyo.ac.jp/
http://www.nlab.iis.u-tokyo.ac.jp/index.html