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本研究は、低環境負荷なシリコンにナノ加工を施し、高い変換効率を有する熱電変換材料に昇華させる可能性を探求した。高性能化の鍵は、熱伝導率を低下させることであり、熱伝導を担うフォノンの輸送を制御することである。
フォノニクスの学理に基づいて熱伝導率の人工制御に挑戦した。100 nm程度の世界最小周期をもつエアブリッジ構造の形成技術の開発と、ナノ・マイクロ構造の熱伝導率を光学的手法で高速・高信頼度で測定できる時間領域マイクロ熱反射測定法を確立した。ナノ構造特有のバリスティックフォノン伝導を室温で観測し、フォノニック結晶ナノ構造で、明確な熱伝導率の低減を観測することに成功し、本手法の有効性を示した。
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