表面・界面局在フォノンエンジニアリングによる熱伝導制御
通过表面/界面局域声子工程进行热传导控制
基本信息
- 批准号:22KJ1107
- 负责人:
- 金额:$ 1.41万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
- 财政年份:2023
- 资助国家:日本
- 起止时间:2023-03-08 至 2025-03-31
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
シリコン極薄膜の熱伝導向上は集積回路の集積密度に重要な意味を持つため,本研究では表面フォノン散乱という従来着目されていなかった観点からこれの実現に取り組んだ.まず,予備研究としてより高い表面密度を持つ二次元フォノニック結晶(PnC)の熱伝導解析を行い,PnCにおいても表面フォノン散乱が熱伝導を抑制していること,またPnC中の表面フォノンの周波数を変えることによって表面フォノン散乱を低減し,PnC熱伝導率の向上が可能であることを確かめ,学会発表を行った(第59回日本伝熱シンポジウム).また,先行研究で表面フォノン散乱の存在が確認されたのは表面が完全に滑らかな薄膜であり,現実に存在する粗さを持つ薄膜では熱伝導低下は従来フォノンの境界散乱に基づき理解されてきた.しかしこれはフォノンの表面における弾性散乱をモデル化したものであり,フォノンの非調和性を考慮できていないという問題がある.そこで粗さを持つ薄膜の熱伝導率を非調和性を直接考慮した解析手法である格子動力学法を用いて計算した.その結果,粗さを持つ薄膜でも表面フォノンが存在すること,また粗さに由来する弾性散乱が引き起こす群速度の低下に加えて,非調和性に由来する緩和時間の低下も熱伝導率低下に強く寄与しており,加えて後者では実際に表面フォノン散乱が大きく寄与していることが確認できた.よって今後両者の知見を活かし,表面フォノンの周波数を表面修飾等によって変化させ,粗さを持つ薄膜の熱伝導率向上を狙っていく予定である.
The thermal conductivity of thin films is important for the accumulation density of the accumulation loop. In this study, the surface of the film is scattered and the surface of the film is scattered. In this paper, the thermal conductivity analysis of PnC crystals is studied. The thermal conductivity of PnC crystals is suppressed by surface scattering. The thermal conductivity of PnC crystals is reduced by the frequency of surface scattering. The thermal conductivity of PnC crystals is increased by the frequency of surface scattering. The Institute of Science and Technology (59th edition). The existence of surface scattering was confirmed by previous research, and the existence of surface scattering was confirmed. Now, the existence of surface scattering was confirmed. The surface of the film is not harmonious, the surface is harmonious, the surface is harmonious, the The thermal conductivity of thin films is directly considered by the lattice dynamics method. As a result, the surface roughness of the thin film is not stable, and the roughness is caused by the dispersion of the surface roughness, which leads to the decrease of the group velocity, the increase of the non-harmonic property, the decrease of the relaxation time, the decrease of the thermal conductivity, the increase of the latter, and the increase of the surface roughness. The thermal conductivity of the thin film is determined by the number of cycles of the surface coating, the surface modification, etc.
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)
格子動力学法を用いた極小2次元フォノニック結晶の熱伝導抑制メカニズムの調査
利用晶格动力学方法研究超小型二维声子晶体的热传导抑制机制
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Yudan Du;Tomoya Aoyama;Yuanshu Zhou;Yasuhumi Takahashi;Yusuke Hirabayashi;森田路真
- 通讯作者:森田路真
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森田 路真其他文献
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相似海外基金
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- 批准号:
22K20495 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 1.41万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up