二次元原子層における異種層間熱伝達機構の実験的解明

二维原子层中不同层间传热机制的实验阐明

• 批准号: 21K18880
• 负责人: 有江 隆之
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Osaka Metropolitan University (2022)Osaka Prefecture University (2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K18880/
• 关键词: 二次元原子層; 面外熱抵抗; ヘテロ構造; 熱伝導; 界面熱抵抗

本研究では異なる二次元材料を積層し、層間の熱伝導を独自の方法で見積もることで、次世代電子デバイスとして期待されている二次元積層ヘテロデイバスの同味の効果的な排熱に資する知見を得ることを目的としている。今年度までに2次元原子層薄膜の面内・面外熱（フォノン）伝導を明らかにしてきた。層間の相互作用がフォノンの伝導にどのように影響を与えているかを積層角の観点から論ずるため、量子エミッタとしても注目されているh-BNとグラフェンの層間熱コンダクタンスを計測した。また、より高精度な熱計測のため、ダイヤモンド中のNVセンターを用いた温度計測システムを開発した。さらにグラフェン/h-BN/グラフェンの3層構造としたときの面外熱抵抗を計測し、層間熱伝導とフォノンプラズモンの輻射のついても検討した。一方h-BNとグラフェンの層間相互作用の影響を低周波フォノンの観点から明らかにするため、積層構造の機械共振を計測した。積層に基づく特異な振動形態を確認し、熱伝導にも影響を与える因子を検討した。

在这项研究中，通过堆叠不同的两种二维材料并以独特的方式估算层之间的热传导，这有助于两维杂项的有效排气热（预计将是下一个代理电子设备）。目的是获得。到这个财政年度，已经揭示了两个维原子薄膜的内部和外部热（声子）传导。为了讨论层之间的相互作用如何从层压角度影响声子的指导，我们测量了H-BN和石墨烯热公示仪，这也引起了作为量子发射极的注意。此外，开发了使用钻石中NV中心的温度测量系统，以进行更高的准确温度计测量。此外，当使用三层结构时测量石墨烯/H-BN/石墨烯的外部，并还考虑了间歇性热传导的辐射和声子等离子体的辐射。另一方面，测量了层压结构的机械共振，以阐明低频声子中H-BN和石墨烯之间相互作用的影响。我们根据层压板的层压板检查了基于唯一的振动形式，并检查了影响热传导的因素。

项目成果

二次元材料の積層デバイスにおける層間熱輸送

二维材料层压器件中的层间热传输

• 发表时间: 2022
• 作者: 掛谷昂平;竹井邦晴;秋田成司;有江隆之
• 通讯作者: 有江隆之

Unusual resonance property of graphene/h-BN stacked mechanical resonators

石墨烯/h-BN堆叠机械谐振器的异常谐振特性

• DOI: 10.35848/1347-4065/acbc83
• 发表时间: 2023
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics
• 影响因子: 1.5
• 作者: K. Yasoshima;R. Oishi;T. Arie;S. Akita
• 通讯作者: S. Akita

Quantum Hybrid Electronics and Materials

量子混合电子和材料

• 发表时间: 2022
• 作者: Wen Jian;Hu Yong;Kurose Ryoichi;Yoshiro Hirayama他
• 通讯作者: Yoshiro Hirayama他

グラフェン/h-BN機械共振器の特異な共振特性

石墨烯/h-BN机械谐振器独特的谐振特性

• 发表时间: 2022
• 作者: 八十島和輝;大石竜;竹井邦晴;有江隆之;秋田成司
• 通讯作者: 秋田成司