研究課題
基盤研究(B)
カーボンナノチューブ(CNT)に代表されるナノワイヤ材料の熱輸送特性は結晶構造やサイズに強く依存するため同じ材料であってもワイヤ1本1本で異なることが多い。本研究では、そのようなナノワイヤの1本を取り出して原子レベルでの構造観察とあわせて熱伝導率を計測し議論する。具体的には、多層CNT、シリコンカーバイドナノワイヤ(SiCNW)、カップスタック型カーボンナノファイバー(CSCNF)の3種類の材料について調べた。CSCNFからは低次元材料特有の弾道的熱輸送の発現が伺え、SiCNWからは自由境界でのフォノン散乱の影響が確認され、CNTからは固体表面との間の接触熱抵抗の定量的計測が実現できた。これらは全てバルク計測では取得不能なデータであり、平行して実施した分子動力学シミュレーションの結果とあわせ、マイクロデバイスなどへのナノ材料の伝熱応用にとって重要な知見が得られたと結論できる。
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