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New physics by thermal phononics

热声子学的新物理学

基本信息

批准号：
16F16060
负责人：
野村政宏
金额：
$ 1.47万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16F16060/
关键词：
フォノンエンジニアリングフォノニック結晶熱伝導フォノン

项目摘要

本研究は、熱フォノンの波動性に基づき、トップダウンプロセスによって作製したフォノニック結晶構造によるバンドエンジニアリングにより、熱伝導制御を行うことを目的として行われた。波動性に基づいた干渉効果により、直観に反する熱伝導現象を実現することができる。これまでに進めてきた、フォノニック結晶ナノ構造におけるフォノンバンドダイアグラム計算プログラムの構築を進め、様々な基本格子中の熱流束スペクトルが計算可能になった。新規に、半導体薄膜上に金属または半導体ピラーを周期的に配置した新しいタイプのフォノニック結晶ナノ構造についても計算を可能にした。その結果、ピラータイプのフォノニック結晶ナノ構造でも、バンドエンジニアリングによって熱流束スペクトルが大きく変化することを見出した。また、フォノニックブースト効果の発現も可能であることを示した。これらの成果は、薄膜中にナノ構造を形成して界面を増やす必要なしに、薄膜上に形成することでも同様の効果が得られることを明確に示した点で新規性がある。また、当初計画になかった新しい発見を得て成果を得た。ピラータイプの構造を作製したところ、シリコンと金属ピラーの界面の相互拡散を利用することにより、熱伝導率を大幅に低減可能なことがわかった。これは、熱電変換材料の高性能化に応用が可能であり、実際に単結晶シリコン薄膜を用いて熱電変換能を測定したところ、40%もの増加を実現した。

In this study, the results of the study show that there are significant differences between the two groups in this study. in this study, the results of this study are as follows: in this study, the results of this study are as follows: in this study, the results of this study are as follows: in this study, the results of this study are as follows: in this study, the results of this study are as follows: in this study, the results of this study are as follows: in this study, the results of this study are as follows: in this study, the results of this study are as follows: in this study, the results of this study are as follows: in this study, the results of this study are as follows: in this study, the results of this study are as follows: in this study, the results of this study are as follows: in this study, the results of this study are as follows: in this study, in this study, The effect of the wave is very serious, and the direct response is to cause a change in the situation. In order to improve the accuracy of the calculation, the calculation of the current beam in the basic grid is very important. The new specification, the configuration of the half-body cycle of the metal alloy on the half-body thin film, the configuration of the half-body cycle of the metal alloy on the new specification, the configuration of the half-body cycle of the metal alloy on the half-body thin film and the configuration of the half-body cycle. The results are as follows: the results show that the results are not correct. Please tell me that it is possible to show you that you may have a problem. The results show that the formation of the interface in the thin film is very important, and the formation of the interface on the film is very important, and the results show clearly that the new specifications are clearly indicated. I didn't know what I was planning to do. I didn't know what I was going to get. It is possible that the interface is scattered with each other, and that the rate is significantly low. For high-performance materials, it is possible to use high-performance materials, and the film is used to determine the performance of the thin film.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Heat conduction engineering in pillar-based phononic crystals

DOI：
10.1103/physrevb.95.155432
发表时间：
2017-04-20
期刊：
PHYSICAL REVIEW B
影响因子：
3.7
作者：
Anufriev, Roman;Nomura, Masahiro
通讯作者：
Nomura, Masahiro

Coherent control of the phonon density of states using phononic nanostructures

使用声子纳米结构相干控制声子态密度

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
S. Mezil;P. H. Otsuka;K. Miyoshi;M. Tomoda;O. Matsuda;O. B. Wright;R. Anufriev and M. Nomura
通讯作者：
R. Anufriev and M. Nomura

Thermal Conductance of Hole- and Pillar-Based Phononic Crystals at Low Temperatures

空穴基和柱基声子晶体在低温下的热导