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ナノ空間熱探査によるカーボン材料の多次元熱伝導評価

研究課題

研究課題/領域番号 26289047
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 熱工学
研究機関九州大学

研究代表者

高橋 厚史  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10243924)

研究分担者 宮脇 仁  九州大学, 先導物質化学研究所, 准教授 (40505434)
生田 竜也  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 技術専門職員 (70532331)
西山 貴史  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80363381)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2016年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2015年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2014年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
キーワードナノマイクロ熱工学 / 熱伝導率 / ナノセンサ / 集束イオンビーム / ナノ材料 / ナノ粒子
研究成果の概要

複雑なカーボン材料を対象として、結晶や欠陥の状態から熱輸送性能を予測可能とする学理の構築を最終目標に据え、基本構成要素であるところのグラファイトやアモルファスカーボンのナノ構造の熱伝導を調べる新しい実験技術の開発を行った。具体的には、集束イオンビームを用いた局所的な欠陥の付与技術と、電子熱顕微鏡法によるナノオーダーでの温度分布の可視化技術を多層カーボンナノチューブに応用して妥当な結果を得た。カーボンナノファイバと単層グラフェンについても欠陥と熱伝導率の関係を調べることができた。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 6件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 9件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] 清華大学(中国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] 清華大学(中国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Simultaneous measurement of electrical and thermal conductivities of suspended monolayer graphene2016

    • 著者名/発表者名
      H. Wang, K. Kurata, T. Fukunaga, H. Takamatsu, X. Zhang, T. Ikuta, K. Takahashi, T. Nishiyama, H. Ago, Y. Takata
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 119 号: 24 ページ: 244306-244306

    • DOI

      10.1063/1.4954677

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] In-situ measurement of the heat transport in defectengineered free-standing single-layer graphene2016

    • 著者名/発表者名
      H. Wang, K. Kurata, T. Fukunaga, H. Takamatsu, X. Zhang, T. Ikuta, K. Takahashi, T. Nishiyama, H. Ago, Y. Takata
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 号: 1 ページ: 21823-21823

    • DOI

      10.1038/srep21823

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Integrative characterization of the thermoelectric performance of an individual multiwalled carbon nanotube2016

    • 著者名/発表者名
      Tingting Miao, Shaoyi Shi, Shen Yan, Weigang Ma, Xing Zhang, Koji Takahashi and Tatsuya Ikuta
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys.

      巻: 120 号: 12 ページ: 124302-124302

    • DOI

      10.1063/1.4962942

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] On the linear dependence of a carbon nanofiber thermal conductivity on wall thickness2016

    • 著者名/発表者名
      Alexandros Askounis, Yutaka Yamada, Tatsuya Ikuta, Koji Takahashi, Yasuyuki Takata, and Khellil Sefiane
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 6 号: 11 ページ: 115119-115119

    • DOI

      10.1063/1.4968831

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Influence of ion beam scattering on the electrical resistivity of platinum hot films2016

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Narasaki, Haidong Wang, Yasuyuki Takata, Koji Takahashi
    • 雑誌名

      Microelectronic Engineering

      巻: 166 ページ: 15-18

    • DOI

      10.1016/j.mee.2016.09.008

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A T-type method for characterization of the thermoelectric performance of an individual free-standing single crystal Bi2S3 nanowire2016

    • 著者名/発表者名
      Ma Weigang, Miao Tingting, Zhang Xing, Takahashi Koji, Ikuta Tatsuya, Zhang Boping, Ge Zhenhua
    • 雑誌名

      Nanoscale

      巻: 8 号: 5 ページ: 2704-2710

    • DOI

      10.1039/c5nr05946a

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A simple method for fabricating free-standing large area fluorinated single-layer graphene with size-tunable nanopores2016

    • 著者名/発表者名
      H. Wang, K. Kurata, T. Fukunaga, H. Takamatsu, X. Zhang, T. Ikuta, K. Takahashi, H. Ago, Y. Takata
    • 雑誌名

      Carbon

      巻: 99 ページ: 564-570

    • DOI

      10.1016/j.carbon.2015.12.070

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Temperature Mapping on a Suspended Carbon Nanotube Using Electron Thermal Microscopy2015

    • 著者名/発表者名
      Koji Takahashi, Kazuma Nomoto, Tatsuya Ikuta
    • 雑誌名

      Proc. 15th INTERNATIONAL CONFERENCE ON NANOTECHNOLOGY

      巻: 1 ページ: 264-264

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 集束イオンビーム照射を受けた 多層カーボンナノチューブの熱伝導2015

    • 著者名/発表者名
      楢﨑将弘、生田竜也、西山貴史、高橋厚史
    • 雑誌名

      熱物性

      巻: 29 ページ: 179-184

    • NAID

      130005152253

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Highly sensitive charge mobility of suspended monolayer graphene2017

    • 著者名/発表者名
      Haidong Wang, Koji Takahashi, Hiroshi Takamatsu, Xing Zhang
    • 学会等名
      6th International Symposium on Micro and Nano Technology, ISMNT-6
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2017-03-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental study on diffusive phonon transport in multi-walled carbon nanotube2017

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Narasaki, Jin Miyawaki, Tatsuya Ikuta, Takashi Nishiyama, Koji Takahashi
    • 学会等名
      6th International Symposium on Micro and Nano Technology, ISMNT-6
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2017-03-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] M. Narasaki, J. Miyawaki, T. Ikuta, T. Nishiyama and K. Takahashi2016

    • 著者名/発表者名
      THERMAL TRANSPORT IN MULTI-WALLED CARBON NANOTUBE AND CARBON NANOFIBER DEFECTED BY FOCUSED ION BEAM
    • 学会等名
      27th International Symposium on Transport Phenomena
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] IN SITU THERMAL CONDUCTANCE MEASUREMENT OF AN INDIVIDUAL CARBON NANOFIBER DEFECTED BY FOCUSED ION BEAM2016

    • 著者名/発表者名
      M. Narasaki, K. Takahashi, J. Miyawaki, Y. Takata
    • 学会等名
      7th European Thermal-Sciences Conference, EUROTHERM 2016
    • 発表場所
      Krakow, Poland
    • 年月日
      2016-06-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 近傍での集束イオンビームの照射による白金薄膜の電気伝導率の変化2016

    • 著者名/発表者名
      楢﨑 将弘、生田竜也、西山 貴史、高橋 厚史
    • 学会等名
      第53回 日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      大阪市
    • 年月日
      2016-05-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ELECTRON THERMAL MICROSCOPY OF SUSPENDED MWCNT2016

    • 著者名/発表者名
      Seigo Nakajima, Kazuma Nomoto, Tatsuya Ikuta, Takashi Nishiyama, Koji Takahashi
    • 学会等名
      The First Pacific Rim Thermal Engineering Conference
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      2016-03-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 局所的欠陥付与による多層カーボンナノチューブ1本の熱コンダクタンスの変化2015

    • 著者名/発表者名
      楢﨑将弘、生田竜也、西山貴史、高橋厚史
    • 学会等名
      第36回日本熱物性シンポジウム
    • 発表場所
      宮城県仙台市
    • 年月日
      2015-10-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] MEASURING THE THERAL CONTACT RESISTANCE WITHOUT SURFACE ROUGHNESS2015

    • 著者名/発表者名
      K. TAKAHASHI, Y. KUWADA and T. IKUTA
    • 学会等名
      The 26th International Symposium on Transport Phenomena
    • 発表場所
      Leoben, Austria
    • 年月日
      2015-09-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental study on thermal transport of an artificially-defected multi-walled carbon nanotube2015

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Narasaki, Tatsuya Ikuta, Takashi Nishiyama, Koji Takahashi
    • 学会等名
      XXIV International Materials Research Congress
    • 発表場所
      Cancun, Mexico
    • 年月日
      2015-08-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Temperature Mapping on a Suspended Carbon Nanotube Using Electron Thermal Microscopy2015

    • 著者名/発表者名
      Koji Takahashi, Kazuma Nomoto, Tatsuya Ikuta
    • 学会等名
      15th INTERNATIONAL CONFERENCE ON NANOTECHNOLOGY
    • 発表場所
      ROME, ITALY
    • 年月日
      2015-07-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] SUBMICRON-SCALE WETTABILITY CONTROL BY USING FOCUSED ION BEAM IRRADIATION TO FOPA-SAM2015

    • 著者名/発表者名
      Koji Takahashi, Yutaka Yamada, Takashi Nishiyama, Tatsuya Ikuta and Yasuyuki Takata
    • 学会等名
      5th International Symposium on Micro and Nano Technology
    • 発表場所
      Calgary, Canada
    • 年月日
      2015-05-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ナノ粒子の相変化を利用した透過型電子顕微鏡でのナノスケール温度分布計測2014

    • 著者名/発表者名
      野本 一真, 生田 竜也, 西山 貴史, 高橋 厚史
    • 学会等名
      熱工学コンファレンス2014
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2014-11-08 – 2014-11-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 集束イオンビームを用いたフォノン熱伝導の実験的研究2014

    • 著者名/発表者名
      楢﨑 将弘, 高橋 厚史, 生田 竜也, 西山 貴史, 林 浩之, 高田 保之
    • 学会等名
      第6回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
    • 発表場所
      松江市
    • 年月日
      2014-10-20 – 2014-10-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] hermal Resistance of van der Waals Contacts for Nanoscale Thermometry2014

    • 著者名/発表者名
      K. Takahashi, Y. Yamada, K. Tsuru, J. Furukawa, T. Ikuta, T. Nishiyama
    • 学会等名
      Material Science and Engineering (MSE 2014)
    • 発表場所
      Darmstadt, Germany
    • 年月日
      2014-09-23 – 2014-09-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Study on heat conduction of defective MWNT using focused ion beam irradiation2014

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Narasaki, Hiroyuki Hayashi, Tatsuya Ikuta, Takashi Nishiyama, Koji Takahash
    • 学会等名
      20th European Conf. Thermophysical Properties
    • 発表場所
      Porto, Portugal
    • 年月日
      2014-08-31 – 2014-09-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of Thermal Transport in Multiwalled Carbon Nanotube Using FIB Irradiation2014

    • 著者名/発表者名
      Koji Takahashi, Hiroyuki Hayashi
    • 学会等名
      Fourteenth InterSociety Conference on Thermal and Thermomechanical Phenomena in Electronic Systems
    • 発表場所
      Florida, USA
    • 年月日
      2014-05-27 – 2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] Thermometry at the Nanoscale: Techniques and Selected Applications, Chapter 11 Nanotube Thermometry2015

    • 著者名/発表者名
      Koji Takahashi
    • 総ページ数
      13
    • 出版者
      Royal Society of Chemistry
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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