51探花

【本学研究者情报】

〇多元物质科学研究所　准教授　助永壮平
多元物质科学研究所　教授　柴田浩幸
大学院工学研究科　大学院生　小里文太

【発表のポイント】

• ケイ酸塩ガラスの热伝导度は、ガラスの放热性や断热性を支配する重要な物性です。一方で、热伝导度の评価には多大な労力を要します。また、ガラス组成と热伝导度を结びつける理论が十分に确立されていないため、热伝导度の理论的な推测も难しい点に课题がありました。
• 本研究では、13种类のケイ酸塩ガラスを対象に调査を行い、音速と热伝导度の间に比例関係があることを见出しました。
• 音速に基づいて组成を検讨することで、放热性や断热性に优れた新しいガラス材料の开発につながると期待されます。

【概要】

ケイ酸塩ガラスは、电子デバイスの基板材やスマートフォンのディスプレイなどに利用されています。热伝导度はガラスの放热性や断热性に関わる重要な物性値です。一方で、热伝导度の评価には、多大な労力を要するのが一般的で、测定データが限られていました。また、热伝导度とガラスの组成を结びつける理论が十分に确立されていないため推测が难しい点にも课题がありました。

东北大学多元物质科学研究所の助永壮平准教授、柴田浩幸教授、同大学大学院工学研究科の小里文太大学院生（研究当时）は、组成の异なる13种类のケイ酸塩ガラスを作製し、热伝导度や関连する様々な物性の评価を行いました。その结果、ケイ酸塩ガラスの热伝导度は、热物性の一つである音速と比例関係にあることが明らかになりました。

音速に基づいて组成を検讨することで、放热性や断热性に优れた新しいガラス材料の开発が期待されます。

本研究の成果は、2026年9月30日に応用物理学分野の専门誌Applied Physics Lettersに掲载され、Featured ArticleおよびScilightに选出されました。

図1.　(左) 室温におけるケイ酸塩ガラスの容積比熱とフォノンの平均自由行程の関係の模式図 (右) 室温におけるケイ酸塩ガラスの熱伝導度と音速の関係の模式図 (Reproduced with permission from Appl. Phys. Lett., (2026). Copyright 2026, American Institute of Physics.)

【论文情报】

タイトル： Dominant role of sound velocity in the thermal conductivity of silicate glasses
著者：Sohei Sukenaga*, Bunta Ozato, and Hiroyuki Shibata
*责任着者：东北大学多元物质科学研究所　准教授　助永壮平
掲載誌：Applied Physics Letters
顿翱滨：

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

（研究に関すること）
东北大学多元物质科学研究所
准教授　助永 壮平（すけなが そうへい）
TEL: 022-217-5155
Email: sohei.sukenaga.d3*tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）

（报道に関すること）
东北大学多元物质科学研究所　広報情報室
TEL: 022-217-5198
Email: press.tagen*grp.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）