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ナノ物質の新奇な光電・熱電効果の理論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 26390007
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 ナノ構造物理
研究機関東京理科大学 (2015-2016)
筑波大学 (2014)

研究代表者

小鍋 哲  東京理科大学, 研究推進機構総合研究院, 講師 (40535506)

研究分担者 山本 貴博  東京理科大学, 工学部教養, 准教授 (30408695)
連携研究者 竹延 大志  名古屋大学, 工学部, 教授 (70343035)
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
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード光電変換 / 熱電変換 / 原子層材料 / 黒リン / 遷移金属ダイカルコゲナイド / 単層黒リン
研究成果の概要

本研究では、低次元ナノ物質で顕在化する量子効果を利用し、新奇なエネルギー変換プロセスの物理機構の解明とそれを用いた高効率・高機能エネルギー変換材料の提案を目的とする。研究期間を通じて、当初の目的である低次元ナノ物質における新奇エネルギー変換(光電変換・熱電変換・圧電変換)について、多くの知見が得られた。基礎物性の解明により、数多くの論文発表や講演を行っただけでなく、実用化を見据え特許出願を行ったことは、ナノ物質を利用した新奇エネルギー変換技術の基盤構築に資する成果だと考えている。

報告書

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

    (35件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 謝辞記載あり 10件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 3件、 招待講演 6件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Modulations of thermal properties of graphene by strain-induced phonon engineering2017

    • 著者名/発表者名
      Kento Tada, Takashi Funatani, Satoru Konabe, Kenji Sasaoka, Matsuto Ogawa, Satofumi Souma and Takahiro Yamamoto
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys

      巻: 56 号: 2 ページ: 025102-025102

    • DOI

      10.7567/jjap.56.025102

    • NAID

      210000147435

    • 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] Optimization of Thermoelectric Power Factor and Deviation from Mott's formula of Edge-disordered Semiconducting Graphene Nanoribbons2017

    • 著者名/発表者名
      Tetsumi Izawa, Kengo Takashima, Satoru Konabe and Takahiro Yamamoto
    • 雑誌名

      Synthetic Metals

      巻: 225 ページ: 98-102

    • DOI

      10.1016/j.synthmet.2016.12.023

    • 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] Screening effects due to carrier doping on valley relaxation in transition metal dichalcogenide monolayers2016

    • 著者名/発表者名
      Satoru Konabe
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 109 号: 7

    • DOI

      10.1063/1.4961110

    • 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] Thermoelectric properties of bilayer phosphorene under tensile strain2016

    • 著者名/発表者名
      Satoru Konabe, Shiro Kawabata, and Takahiro Yamamoto
    • 雑誌名

      Surf. Interface Anal.

      巻: 48 号: 11 ページ: 1231-1234

    • DOI

      10.1002/sia.6094

    • 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] dge-disorder effects on electric transport in metallic graphene nanoribbons at finite temperature2016

    • 著者名/発表者名
      Kengo Takashima, Satoru Konabe, and Takahiro Yamamoto
    • 雑誌名

      Surf. Interface Anal.

      巻: 48 号: 11 ページ: 1214-1216

    • DOI

      10.1002/sia.6101

    • 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] Carrier localization length in edge-disordered graphene nanoribbons with sub-100 nm length2016

    • 著者名/発表者名
      K. Takashima, S. Konabe, and T. Yamamoto
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 119 号: 2 ページ: 24301-24301

    • DOI

      10.1063/1.4939609

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Significant enhancement of the thermoelectric performance of phosphorene through the application of tensile strain2015

    • 著者名/発表者名
      Satoru Konabe, Takahiro Yamamoto
    • 雑誌名

      Applied Phyics Express

      巻: 8 号: 1 ページ: 015202-015202

    • DOI

      10.7567/apex.8.015202

    • NAID

      210000137361

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Coulomb Interaction Effects on Optical Properties of Monolayer Transition Metal Dichalcogenides2014

    • 著者名/発表者名
      Satoru Konabe and Susumu Okada
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 90 号: 15 ページ: 155304-155304

    • DOI

      10.1103/physrevb.90.155304

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Valley Photothermoelectric Effects in Transition Metal Dichalcogenides2014

    • 著者名/発表者名
      Satoru Konabe, Takahiro Yamamoto
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 90 号: 7 ページ: 075430-075430

    • DOI

      10.1103/physrevb.90.075430

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] グラフェンとその関連物質の熱伝導と熱電物性2014

    • 著者名/発表者名
      山本貴博, 小鍋哲
    • 雑誌名

      Journal of the Vacuum Society of Japan

      巻: 57 号: 12 ページ: 457-460

    • DOI

      10.3131/jvsj2.57.457

    • NAID

      130004952506

    • ISSN
      1882-2398, 1882-4749
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Piezoelectric properties of 3R bulk transition metal dichalcogenides2017

    • 著者名/発表者名
      小鍋 哲、山本 貴博
    • 学会等名
      第52回 フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学 伊藤国際学術研究センター 伊藤謝恩ホール
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Unified analysis of quantum and classical transport properties on metallic carbon nanotubes2017

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Ishizeki, Kenji Sasaoka, Satoru Konabe, Satofumi Souma, Takahiro Yamamoto
    • 学会等名
      第52回 フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学 伊藤国際学術研究センター 伊藤謝恩ホール
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] トポロジカル金属における表面プラズモンポラリトン2017

    • 著者名/発表者名
      小鍋哲、土川航太、山本貴博、川畑史郎
    • 学会等名
      電気通信大学ナノトライボロジー研究センター開設シンポジウム「ナノ構造が拓く新奇な物性物理学〜広がるナノトライボロジーの世界〜」
    • 発表場所
      電気通信大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 引張によるグラフェンの熱特性変調2017

    • 著者名/発表者名
      小鍋哲, 多田健人, 船谷宜嗣, 笹岡健二, 小川真人, 相馬聡文, 山本 貴博
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 金属カーボンナノチューブの運動量緩和長と位相緩和長2017

    • 著者名/発表者名
      石関圭輔, 笹岡健二, 小鍋哲, 相馬聡文, 山本貴博
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] WS2/MoS2ヘテロ構造における一次元閉じ込めポテンシャルの形成2017

    • 著者名/発表者名
      小林佑, 吉田昭二, 櫻田龍司, 高島健悟, 山本貴博, 斉藤哲輝, 小鍋哲, 谷口尚, 渡邊賢司, 真庭豊, 武内修, 重川秀実, 宮田耕充
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Strain Engineering for Thermoelectric Performance of Phosphorene2016

    • 著者名/発表者名
      Satoru Konabe and Takahiro Yamamoto
    • 学会等名
      International Conference on Organic and Hybrid Thermoelectrics (ICOT2016)
    • 発表場所
      Kyoto-TERRSA Conference Center
    • 年月日
      2016-01-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 単層遷移金属ダイカルコゲナイドにおけるバレーネルンスト効果2016

    • 著者名/発表者名
      小鍋哲、山本貴博
    • 学会等名
      第53回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      グランキューブ大阪
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] WS2/MoS2ヘテロ構造における一次元閉じ込めポテンシャルの形成2016

    • 著者名/発表者名
      小林 佑, 吉田 昭二, 櫻田 龍司, 髙島 健悟, 山本 貴博, 斉藤 哲輝, 小鍋 哲, 谷口 尚, 渡邊 賢司, 真庭 豊, 武内 修, 重川 秀実, 宮田 耕充
    • 学会等名
      第51回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
    • 発表場所
      北海道立道民活動センター
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ワイル半金属の表面プラズモンポラリトンに関する理論的研究2016

    • 著者名/発表者名
      小鍋哲, 山本貴博, 川畑史郎
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] WS2/MoS2ヘテロ構造における一次元閉じ込めポテンシャルの形成2016

    • 著者名/発表者名
      小林 佑、吉田 昭二、櫻田 龍司、高島 健悟、山本 貴博、斉藤 哲輝、小鍋 哲、谷口 尚、渡邊 賢司、真庭 豊、武内 修、重川 秀実、宮田 耕充
    • 学会等名
      第77回 応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Strain-Induced Modulation of Specific Heat of Graphene2016

    • 著者名/発表者名
      Satoru Konabe, Kento Tada, Takashi Funatani, Kenji Sasaoka, Matsuto Ogawa, Satofumi Souma, Takahiro Yamamoto
    • 学会等名
      2016 MRS fall meeting
    • 発表場所
      Boston, Massachusetts
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Theoretical study of the thermoelectric property of phosphorene under the tensile strain2015

    • 著者名/発表者名
      Satoru Konabe and Takahiro Yamamoto
    • 学会等名
      Pacifichem2015
    • 発表場所
      Honolulu
    • 年月日
      2015-12-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thermoelectric effects in atomically thin 2D materials2015

    • 著者名/発表者名
      Satoru Konabe
    • 学会等名
      CEMS Topical Meeting on Emergent 2D Materials
    • 発表場所
      理化学研究所
    • 年月日
      2015-12-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 原子層材料の第一原理熱電シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      小鍋哲
    • 学会等名
      第25回日本MRS年次大会
    • 発表場所
      横浜市開港記念会館
    • 年月日
      2015-12-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 2次元原子層材料における新奇熱電物性の理論的研究2015

    • 著者名/発表者名
      小鍋哲
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] フォスフォレン(単層黒リン)熱電特性の引張制御による飛躍的向上2015

    • 著者名/発表者名
      小鍋哲、山本貴博
    • 学会等名
      第12回日本熱電学会学術講演会
    • 発表場所
      福岡県・九州大学つくし地区総合研究棟(C-Cube)
    • 年月日
      2015-09-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 熱エネルギーハーベスティングのためのフレキシブル材料探索2015

    • 著者名/発表者名
      小鍋哲、加藤哲平、山本貴博
    • 学会等名
      高周波磁気調査専門(MMSD)委員会
    • 発表場所
      東京都千代田区・サニー貸会議室
    • 年月日
      2015-08-06
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ナノカーボン薄膜および原子膜材料の熱電変換シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      小鍋哲、加藤哲平、臼井信志、山本貴博
    • 学会等名
      第52回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      静岡県浜松市・アクトシティ浜松・コングレスセンター
    • 年月日
      2015-06-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 遷移金属ダイカルコゲナイドにおけるバレー分極緩和の理論的研究2015

    • 著者名/発表者名
      小鍋哲、岡田晋
    • 学会等名
      第48回 フラーレン・ナノチューブ・グラフェン 総合シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学、東京
    • 年月日
      2015-02-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 遷移金属ダイカルコゲナイドにおけるバレー分極緩和の理論的研究2014

    • 著者名/発表者名
      小鍋哲、岡田晋
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学、愛知県春日井市
    • 年月日
      2014-09-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 遷移金属ダイカルコゲナイドにおけるバレーネルンスト効果2014

    • 著者名/発表者名
      小鍋哲、山本貴博
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学、愛知県春日井市
    • 年月日
      2014-09-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Theory of high efficient photo-electric conversion in carbon nanotubes2014

    • 著者名/発表者名
      Satoru Konabe
    • 学会等名
      IEEE International Nanoelectronics Conference (INEC2014)
    • 発表場所
      Hokkaido University, Sapporo
    • 年月日
      2014-07-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [産業財産権] 半導体材料、導電性層にキャリアを生じさせる方法、及び熱電変換素子2015

    • 発明者名
      山本貴博,中嶋宇史,阿武宏明,小鍋哲
    • 権利者名
      山本貴博,中嶋宇史,阿武宏明,小鍋哲
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2015-10-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [産業財産権] 光電変換素子、太陽電池及び光センサー2014

    • 発明者名
      小鍋哲
    • 権利者名
      小鍋哲
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2014-09-09
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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