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【物性】熱伝導の波動性を用いた熱伝導制御[17/08/05]

1ケサランパサラン◆6c3T18WtTLBI:2017/08/12(土)18:58:58 ID:7da()
熱の波動性を用いた熱伝導制御に成功
~フォノンエンジニアリングによる高度な熱伝導制御へ~

東京大学 ナノ量子情報エレクトロニクス研究機構/東京大学 生産技術研究所/科学技術振興機構(JST)
平成29年8月5日
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20170805/index.html

※一部抜粋。全文及び詳細をを確認するには上記配信元サイトでどうぞ。


熱伝導は熱の運び手であるフォノンの移動で説明され、
ほぼ全ての熱伝導現象は粒子的な描像で説明されてきました。
しかし、熱の本来の姿は原子などの振動であり波動性を持っているため、
可干渉性が保たれた周期的な構造中では干渉を起こし、
熱伝導が変化する可能性が指摘されていました。
しかし、従来の電気的な測定手法では、一度に測定できる数に限りがあり、
系統的で誤差の小さい実験は不可能でした。

本研究では、光を使って非接触で熱伝導計測を高精度に行える高速測定システムを開発し、
シリコン薄膜に周期的に円孔をあけた構造(フォノニック結晶)と、
その周期性をわざと乱した構造の熱伝導を高精度で比較しました。
その結果、周期性を少し乱すだけで熱伝導が変化することを初めて見いだし、
熱の波動性を利用して熱伝導を制御できることを実証しました。
今回の実証実験は、低温下で行われましたが、今後、
より微細な構造を用いることで室温においても効果が見込まれ、
より高度な熱伝導制御技術の実現が期待できます。


関連記事:
【物性/技術】「熱流」の回路化への一歩? 個体中での熱拡散に、指向性を付加することに成功[17/05/18]
http://anago.open2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1495285412/
2ケサランパサラン◆6c3T18WtTLBI :2017/08/12(土)19:02:50 ID:7da()
フォノン"phonon"は、その語の由来は音波です
一般的には、「振動子」と和訳されてきました

音も、熱も、(周囲に存在する物質の)振動に由来するので
「フォノン=熱の担い手」と言い切っても間違いでは無いとは思いますが…
3ケサランパサラン◆6c3T18WtTLBI :2017/08/12(土)19:17:29 ID:7da()
そういえば、
輻射という、「光子(フォトン)」が媒介する、
フォノンと別枠の熱伝導もありましたっけ

量子力学の誕生と密接なヤツ

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【物性】熱伝導の波動性を用いた熱伝導制御[17/08/05]