| 研究課題/領域番号 |
16K18082
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
服部 淳一 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究員 (80636738)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | フォノン / 熱輸送 / 熱伝導 / ひずみ / 応力 / ナノワイヤ / 量子細線 |
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| 研究実績の概要 |
今年度は、本研究の目指すところであるナノワイヤにおけるフォノン熱輸送とひずみの関係解明に向けて、まずは昨年度に引き続いて無限長ナノワイヤを対象に一様ひずみがフォノン熱輸送に与える影響を調べるべく研究を進めた。特に、昨年度問題となった動径方向ひずみの加わった原子モデルの生成法について検討し、表面原子にのみ力を生じさせるポテンシャルを系に導入することで構造最適化の過程で動径方向にひずみが加わるようにして、問題を解決した。
続いて、無限長ナノワイヤの次の段階にあたる有限長ナノワイヤについて、フォノン熱輸送を評価する方法として非平衡グリーン関数法を検討し、熱輸送能力を評価するプログラムを実際に作成した。また、ひずみの加わったナノワイヤの原子モデルついて、非平衡グリーン関数法に適した原子モデルの生成方法を考案し、プログラムとして実装した。これら二つのプログラムを組み合わせて、軸方向にひずみの加わった有限長ナノワイヤの熱輸送能力を評価し、有限長の場合でもひずみの影響が現れることを確認した。
最後に、本研究の出口として、フォノン熱輸送を評価した結果として得られる種々の特性値を、半導体デバイスのシミュレータとして業界標準となっているTechnology Computer-Aided Designシステム（TCAD）に反映させる方法について検討した。検討結果を踏まえてフィン形電界効果トランジスタの発熱の様子をTCAD上でシミュレーションし、その成果を応用物理学会および電子デバイス界面テクノロジー研究会にて共同発表した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
今年度は、研究の進度は概ね想定通りであったが、研究代表者のテニュア審査があり、研究に割ける時間が例年より少なかったこともあって、昨年度の遅れを挽回するまでには至らなかった。よって、全体の進捗としてはやや遅れていると考える。
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| 今後の研究の推進方策 |
次年度は本研究プロジェクトの最終年度であるため、立案時に設定した計画通りに進まない場合の目標を最低限達成することに努める。具体的には、無限長および有限長ナノワイヤについて、フォノン熱輸送に与える軸方向または動径方向の一様ひずみの影響を明らかにし、成果を発表する予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
（理由）今年度未使用分は、研究遂行に必要な計算機サーバおよびソフトウェアの購入に充てる予定であった。しかし、それらを必要とする段階まで研究が進む可能性が低かったこと、現行品よりも優れた計算機サーバの販売が次年度に予定されていたことから、今年度内の購入は見送った。
（使用計画）研究に必要な計算機サーバおよびソフトウェアを早々に購入し、残る基金については、主に本研究の成果発表および今後の展開に向けた情報収集を目的として国内外の学会に参加するための旅費に充てる予定である。
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