熱電シミュレーション手法の構築とナノ材料への応用

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24860057
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 工学基礎
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 高田 幸宏 東京理科大学, 工学部, ポストドクトラル研究員 (30637244)
• 研究期間 (年度): 2012-08-31 – 2014-03-31
• キーワード: シミュレーション / 熱電変換 / 電気伝導 / ナノ材料

研究概要

持続可能な発展という社会要請から、廃熱から有用な電気エネルギーを回収する熱電変換材料に関する基礎研究の重要性がますます高まっている。本研究では、物性物理学と計算科学の立場からこの問題に貢献するため、波束ダイナミクス法による熱電変換解析理論の構築とシミュレータの開発を行なった。また、開発したシミュレータを使ってカーボンナノチューブの電気伝導におけるランダム不純物の影響やナノ構造体中の電気伝導における電子間相互作用の影響について調べた。

研究成果

• [雑誌論文] Wave Packet Dynamics Simulation on Electronic Transport in Carbon Nanotubes with Randomly Distributed Impurities (2013)
  • 著者名/発表者名: Yukihiro Takada and Takahiro Yamamoto
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 52 ページ: 06GD07
  • DOI: 10.7567/JJAP.52.06GD07
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of Coulomb Blockade on Wave Packet Dynamics in Nanoscale Structures (2013)
  • 著者名/発表者名: Taro Shiokawa, Genki Fujita, Yukihiro Takada, Satoru Konabe, Masakazu Muraguchi, Takahiro Yamamoto, Tetsuo Endoh, Yasuhiro Hatsugai and Kenji Shiraishi
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 52 ページ: 04CJ06
  • DOI: 10.7567/JJAP.52.04CJ06
  • 査読あり
• [学会発表] Influence of Randomly Distributed Impurities on Electronic Transport in Carbon Nanotubes : Wave-Packet Dynamics Simulation (2013)
  • 著者名/発表者名: Yukihiro Takada, Kengo Takashima, and Takahiro Yamamoto
  • 学会等名: 19th International Vacuum Congress (IVC-19)
  • 発表場所: Paris, France(Oral Presentation)
  • 年月日: 20130909-13
• [学会発表] Computational Simulation on Electronic Transport in Edge-Disordered Graphene Nanoribbons (2013)
  • 著者名/発表者名: Kengo Takashima, Yukihiro Takada and Takahiro Yamamoto
  • 学会等名: 19th International Vacuum Congress (IVC-19)
  • 発表場所: Paris, France(Poster Presentation)
  • 年月日: 20130909-13
• [学会発表] Impurity Effects on Electronic Transport in Carbon Nanotubes : Wave Packet Dynamics Simulation (2013)
  • 著者名/発表者名: Yukihiro Takada and Takahiro Yamamoto
  • 学会等名: The Fourteenth International Conference on the Science and Application of Nanotubes (NT13)
  • 発表場所: Helsinki, Finland(Poster Presentation)
  • 年月日: 20130624-28
• [学会発表] グラフェンナノリボンの電気伝導特性へのエッジラフネスの影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高島健吾、髙田幸宏、山本貴博
  • 学会等名: 日本物理学会2013年第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学(口頭発表)
  • 年月日: 20130326-29
• [学会発表] 多電子波束を用いた円電流ダイナミクスへの電子間相互作用の効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 塩川太郎、藤田弦暉、髙田幸宏、小鍋哲、村口正和、山本貴博、遠藤哲郎、初貝安弘、白石賢二
  • 学会等名: 日本物理学会2013年第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学(口頭発表)
  • 年月日: 20130326-29
• [学会発表] スピン自由度を考慮した多電子波束ダイナミクスにおける電子間相互作用の効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤田弦暉、塩川太郎、髙田幸宏、小鍋哲、村口正和、山本貴博、遠藤哲郎、初貝安弘、白石賢二
  • 学会等名: 日本物理学会2013年第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学(口頭発表)
  • 年月日: 20130326-29
• [学会発表] 欠損のあるグラフェンナノリボンにおけるアンダーソン局在 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高島健吾、髙田幸宏、山本貴博
  • 学会等名: 第44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(ポスター発表)
  • 年月日: 20130311-13
• [学会発表] Wave Packet Dynamics Simulations on Electronic Transport in Nano-Carbon Materials (2012)
  • 著者名/発表者名: Yukihiro Takada, Kengo Takashima, and Takahiro Yamamoto
  • 学会等名: 25th International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC2012)
  • 発表場所: Kobe, Japan(Oral Presentation)
  • 年月日: 20121030-1102
• [学会発表] Effect of Coulomb Interaction in Electron Wave Packet Dynamics in Nanoscale Devices (2012)
  • 著者名/発表者名: Taro Shiokawa, Genki Fujita, Yukihiro Takada, Satoru Konabe, Masakazu Muraguchi, Takahiro Yamamoto, Tetsuo Endoh, Yasuhiro Hatsugai, and Kenji Shiraishi
  • 学会等名: 2012 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM2012)
  • 発表場所: Kyoto, Japan(Poster Presentation)
  • 年月日: 20120925-27
• [学会発表] Multi-Electron Wave Packet Dynamics for Electron Transport in Classical-Quantum Crossover Regions (2012)
  • 著者名/発表者名: Yukihiro Takada, Taro Shiokawa, Young Taek Yoon, Satoru Konabe, Yasuhiro Hatsugai, Kenji Shiraishi, and Takahiro Yamamoto
  • 学会等名: International Union of Material Research Societies–International Conference on Electronic Materials 2012 (IUMRS-IECM2012)
  • 発表場所: Yokohama, Japan(Oral Presentation)
  • 年月日: 20120923-28
• [学会発表] 一次元非一様ポテンシャル中の波束ダイナミクス(タイトル変更;ベクトルポテンシャルを用いた電子波束による円電流シミュレーション) (2012)
  • 著者名/発表者名: 塩川太郎、藤田弦暉、髙田幸宏、小鍋哲、村口正和、山本貴博、遠藤哲郎、初貝安弘、白石賢二
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 関西学院大学(口頭発表)
  • 年月日: 20120918-21
• [学会発表] ナノ構造中の多電子波束ダイナミクスにおける電子間相互作用の効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤田弦暉、塩川太郎、髙田幸宏、小鍋哲、村口正和、山本貴博、遠藤哲郎、初貝安弘、白石賢二
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学(口頭発表)
  • 年月日: 20120918-21
• [学会発表] 古典−量子クロスオーバー系における電子波束ダイナミクス (2012)
  • 著者名/発表者名: 髙田幸宏、塩川太郎、尹永択、小鍋哲、初貝安弘、白石賢二、山本貴博
  • 学会等名: 2012年秋季第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学・松山大学)(口頭発表)
  • 年月日: 20120911-14
• [学会発表] グラフェンナノリボンの電気伝導特性に関する波束ダイナミクスシミュレーション (2012)
  • 著者名/発表者名: 髙田幸宏、高島健吾、山本貴博
  • 学会等名: 第43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: 東北大学(ポスター発表)
  • 年月日: 20120905-07