研究課題
本研究の目的は、今まで知られてなかった、特にアモルファスシリコンナノチューブ（ナノ構造物）において表面フォノンポラリトン（フォノンと電磁波とのカップリングによってできる表面に局在した縦波結合波）に起因した熱伝導への変換特性に関する新しい物理現象を初めて数値解析及び実験的に検証しようとすることである。物体表面を伝播する表面フォノン・ポラリトンの伝搬長さに着目し，これを大きくするウェーブガイドの作成と加熱実験を行った．表面フォノン・ポラリトンによる面内熱輸送量増加を目的とし，ウェーブガイドとしてその直径がマイクロスケールであるパイレックスチューブを，またMEMS プロセス技術を利用してSi ウェハ上にSiO2 薄膜を作成した。各ウェーブガイドを加熱，表面温度を赤外線温度計で計測することで表面フォノン・ポラリトンの面内熱輸送に対する影響の評価を試みた。そして、分散関係と伝搬長さの解析結果をもとにパイレックスウェーブガイドを作成し，加熱実験と温度測定を行った。本研究は、マイクロとナノチューブの構造物（特にアモルファスシリコンチューブ）における表面フォノンポラリトンに起因した熱伝導率の特性を初めて実験的に検証しようとすることであり、ナノ物理領域において非常に新しく興味深い分野である。ナノ構造物での熱伝導率だけでなく熱的・電気的な物性を同時に求めることができ、ナノ構造の熱半導体の性能向上が期待できる。
24年度が最終年度であるため、記入しない。
すべて 2013 2012 その他
すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件) 備考 (1件)
Journal of Applied Physics
巻: Vol.113 ページ: pp. 084311-8
10.1063/1.4793498
Journal of Physics, conference series
巻: Vol.395 ページ: 012087
doi:10.1088/1742-6596/395/1/012087
巻: Vol.395 ページ: 012108
doi:10.1088/1742-6596/395/1/012108
http://www.kimlab.iis.u-tokyo.ac.jp/publication/publication.html
