2024/10/01 更新

写真a

リ チンイ
李 秦宜
LI QINYI
所属
工学研究院 航空宇宙工学部門 准教授
エネルギー研究教育機構 (併任)
カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所 (併任)
工学部 航空宇宙工学科(併任)
工学府 航空宇宙工学専攻(併任)
職名
准教授
連絡先
メールアドレス
プロフィール
主な研究テーマ:ナノスケール伝熱;熱物性計測;マイクロ・ナノ流体力学;エネルギー利用
ホームページ
外部リンク

学位

  • 清華大学(中国北京) 学士(工学)

  • 清華大学(中国北京) 博士(工学)

研究テーマ・研究キーワード

  • 研究テーマ: ナノスケール相変化

    研究キーワード: 固液界面

    研究期間: 2018年10月 - 2023年10月

  • 研究テーマ: マイクロ・ナノ流体力学

    研究キーワード: 滑り流動

    研究期間: 2018年10月

  • 研究テーマ: 環境発電

    研究キーワード: 熱電変換

    研究期間: 2017年10月 - 2021年6月

  • 研究テーマ: ナノスケール伝熱

    研究キーワード: 低次元材料

    研究期間: 2016年8月

  • 研究テーマ: エネルギー利用

    研究キーワード: エネルギーデバイス

    研究期間: 2016年8月

  • 研究テーマ: 熱物性

    研究キーワード: 測定技術

    研究期間: 2016年8月

受賞

  • 日本伝熱学会 学術賞

    2021年5月   日本伝熱学会  

  • Best Poster Award (First Place)

    2019年7月   ASME (American Society of Mechanical Engineers) 6th Micro/Nanoscale Heat and Mass Transfer International Conference Committee  

  • 優秀ポスター賞

    2019年7月   第3回フォノンエンジニアリング研究会  

  • American Chemistry Society Best Poster Award

    2018年7月   NT18: 19th International Conference on the Science and Application of Nanotubes and Low-Dimensional Materials  

  • Best Presentation Award, the Fourth International Forum on Heat Transfer

    2016年11月   The Heat Transfer Society of Japan  

▼全件表示

論文

  • Measuring interfacial thermal resistance across carbon nanotubes with in-situ electron microscopy: Unexpected reduction upon detachment and two orders of magnitude variations across diverse morphologies 査読

    Dawei Li, Koji Takahashi, Qin-Yi Li

    International Journal of Heat and Mass Transfer   233   126047   2024年8月

     詳細を見る

    担当区分:最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2024.126047

  • Thermal resistance mapping along a single cup-stacked carbon nanotube with focused electron beam heating 査読 国際誌

    Dawei Li, Qin-Yi Li, Koji Takahashi

    International Journal of Heat and Mass Transfer   198   123418   2022年9月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The structural non-uniformity in low-dimensional materials, including interfaces and defects, makes it highly desirable to map the thermal property distribution with a high spatial resolution. Meanwhile, eliminating the error of thermal contact resistance at the sample-sensor junction has remained a critical challenge in nanoscale thermal conductivity measurement. Here, we combine the electron beam (EB) heating with two suspended line-shaped heat flux sensors and have achieved the in-situ thermal resistance mapping along a single cup-stacked carbon nanotube (CNT) in a scanning electron microscope (SEM). The CNT is anchored between the two suspended metal lines, and the focused electron beam heats the CNT locally with a nanometer-range spatial resolution, while the two metal lines simultaneously measure the heat fluxes induced by the EB heating. By sweeping the focused EB along the CNT, we can obtain the spatially resolved thermal resistance, from which the true thermal conductivity of the CNT was extracted to be around 40 W/m·K without the thermal contact resistance error. This SEM-based in-situ thermal measurement method can accelerate high-resolution nanomaterials characterization and the elucidation of nanoscale heat transfer.

    DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2022.123418

  • Concurrent thermal conductivity measurement and internal structure observation of individual one-dimensional materials using scanning transmission electron microscopy 査読 国際誌

    Li, Dawei; Li, Qin-Yi; Ikuta, Tatsuya; Takahashi, Koji

    APPLIED PHYSICS LETTERS   120 ( 4 )   2022年1月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The thermal conductivity of individual nanomaterials can vary from sample to sample due to the difference in geometries and internal structures, and thus, concurrent structure observation and thermal conductivity measurement at the nanoscale are highly desired but challenging. Here, we have developed an experimental method that allows concurrently the in situ thermal conductivity measurement and the real-time internal structure observation of a single one-dimensional (1D) material using scanning transmission electron microscopy (STEM) in a scanning electron microscope. In this method, the two ends of the 1D nanomaterial are bonded on a tungsten probe and a suspended platinum nanofilm, respectively. The platinum nanofilm serves simultaneously as a heater and a resistance thermometer, ensuring highly sensitive thermal measurements. The platinum nanofilm is fabricated on the edge of the silicon wafer so that the electron beam can transmit through the 1D material and be detected by the STEM detector, which caters for real-time observation of the inner nanostructure. Using this method, we in situ measured the thermal conductivities of two cup-stacked carbon nanotubes and concurrently observed the internal hollow structures. We found that the sample with more structural disorders had a lower thermal conductivity. Our measurement method can pave the way to the sample-by-sample elucidation of the structure–property relationship for 1D materials.

    DOI: 10.1063/5.0079153

    リポジトリ公開URL: http://hdl.handle.net/2324/4751323

  • Slip length measurement in rectangular graphene nanochannels with a 3D flow analysis 査読 国際誌

    Chen, Kuan-Ting; Li, Qin-Yi; Omori, Takeshi; Yamaguchi, Yasutaka; Ikuta, Tatsuya; Takahashi, Koji

    CARBON   189   162 - 172   2021年12月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Although many molecular dynamics simulations have been conducted on slip flow on graphene, experimental efforts remain very limited and our understanding of the flow friction on graphene remains far from sufficient. Here, to accurately measure the slip length in rectangular nanochannels, we develop a 3D capillary flow model that fully considers the nonuniform cross-section velocity profile, slip boundary conditions, and the dynamic contact angle. We show that the 3D analysis is necessary even for a channel with a width/height ratio of 100. We fabricated graphene nanochannels with 45-nm depth and 5-μm width, and measured slip lengths of about 30–40 nm using this 3D flow model. We also reevaluated the slip-length data for graphene obtained from capillary filling experiments in the literature: 30 nm instead of originally claimed 45 nm for a 25-nm-deep channel, and 47 nm instead of 60 nm for an 8.5-nm-deep channel. We discover a smaller slip length than existing experimental measurements due to our full 3D flow analysis considered in our method. This work presents a rigorous analysis approach while also providing a better understanding of slip flow in graphene nanochannels, which will benefit further innovation in nanofluidic applications, including electronics cooling and biomedical chips.

    DOI: 10.1016/j.carbon.2021.12.048

  • Enhanced Thermoelectric Performance of As-Grown Suspended Graphene Nanoribbons 査読

    Qin Yi Li, Tianli Feng, Wakana Okita, Yohei Komori, Hiroo Suzuki, Toshiaki Kato, Toshiro Kaneko, Tatsuya Ikuta, Xiulin Ruan, Koji Takahashi

    ACS nano   13 ( 8 )   9182 - 9189   2019年8月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Conventionally, graphene is a poor thermoelectric material with a low figure of merit (ZT) of 10-4-10-3. Although nanostructuring was proposed to improve the thermoelectric performance of graphene, little experimental progress has been accomplished. Here, we carefully fabricated as-grown suspended graphene nanoribbons with quarter-micron length and â40 nm width. The ratio of electrical to thermal conductivity was enhanced by 1-2 orders of magnitude, and the Seebeck coefficient was several times larger than bulk graphene, which yielded record-high ZT values up to â0.1. Moreover, we observed a record-high electronic contribution of â20% to the total thermal conductivity in the nanoribbon. Concurrent phonon Boltzmann transport simulations reveal that the reduction of lattice thermal conductivity is mainly attributed to quasi-ballistic phonon transport. The record-high ratio of electrical to thermal conductivity was enabled by the disparate electron and phonon mean free paths as well as the clean samples, and the enhanced Seebeck coefficient was attributed to the band gap opening. Our work not only demonstrates that electron and phonon transport can be fundamentally tuned and decoupled in graphene but also indicates that graphene with appropriate nanostructures can be very promising thermoelectric materials.

    DOI: 10.1021/acsnano.9b03521

    リポジトリ公開URL: http://hdl.handle.net/2324/4787550

▼全件表示

講演・口頭発表等

  • Structure-thermal property correlation studies with in-situ electron microscopy 招待 国際会議

    Qin-Yi Li

    The International Symposium on Multiscale Simulations of Thermophysics-2023 (MSTP-2023)  2023年6月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2023年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Shenzhen   国名:中華人民共和国  

  • Manipulating conductive and convective heat transfer at the nanoscale 招待 国際会議

    Qin-Yi Li

    International Symposium on Numerical Methods in Heat and Mass Transfer 2020  2020年12月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2021年4月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Online   国名:中華人民共和国  

  • Nanoscale Thermal and Fluid Characterization with Electron Microscopy 招待 国際会議

    Qin-Yi Li

    2022 International Forum on High-end Equipment and Intelligent Manufacturing  2022年7月 

     詳細を見る

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Online   国名:中華人民共和国  

  • In-situ thermal measurement with electron microscopy 招待 国際会議

    Qin-Yi Li

    The 13th Asian Thermophysical Properties Conference (ATPC 2022)  2022年9月 

     詳細を見る

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Online   国名:日本国  

  • Reciprocal relations between capillary flow and surface charge in graphene nanochannels

    李 秦宜, 陳 冠廷, 程 坤, 高橋 厚史

    第 60 回日本伝熱シンポジウム  2023年5月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2023年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:福岡   国名:日本国  

▼全件表示

産業財産権

特許権   出願件数: 1件   登録件数: 1件
実用新案権   出願件数: 0件   登録件数: 0件
意匠権   出願件数: 0件   登録件数: 0件
商標権   出願件数: 0件   登録件数: 0件

所属学協会

  • 日本伝熱学会

  • 日本熱物性学会

  • 日本機械学会

  • 日本応用物理学会

  • 日本航空宇宙学会

委員歴

  • 日本航空宇宙学会西部支部   幹事   国内

    2024年4月 - 現在   

  • 日本機械学会   運営委員   国内

    2024年4月 - 2025年3月   

  • 日本機械学会   熱工学部門 第102期 運営委員会委員   国内

    2024年4月 - 2025年3月   

学術貢献活動

  • 「オーガナイズドセッション ナノスケール熱物性の評価」のオーガナイザー、セッション座長、「学生ベストプレゼンテーション賞」の審査員

    第44回日本熱物性シンポジウム  ( 日本大学 生産工学部 津田沼キャンパス ) 2023年11月 - 現在

     詳細を見る

    種別:大会・シンポジウム等 

  • Paper Reviewer 国際学術貢献

    The 17th International Heat Transfer Conference (IHTC-17)  ( SouthAfrica ) 2023年8月 - 2023年6月

     詳細を見る

    種別:大会・シンポジウム等 

  • Best Poster Award Reviewer 国際学術貢献

    The International Symposium on Multiscale Simulations of Thermophysics-2023 (MSTP-2023)  ( Shenzhen China ) 2023年6月

     詳細を見る

    種別:大会・シンポジウム等 

  • Journal of Thermal Science 国際学術貢献

    2023年6月 - 現在

     詳細を見る

    種別:学会・研究会等 

  • 実行委員(会計係担当)、セッション座長

    第60回日本伝熱シンポジウム  ( 福岡 ) 2023年5月

     詳細を見る

    種別:大会・シンポジウム等 

▼全件表示

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • ナノスケール熱計測基盤と熱のキャリアダイナミクス(課題番号:JPMJFR212M)

    2022年

    JST創発的研究支援事業

      詳細を見る

    担当区分:研究代表者  資金種別:受託研究

  • 一般財団法人熱・電気エネルギー技術財団第 28 回研究助成/ナノ構造によるグラフェン熱電変換素子の高効率化

    2021年

      詳細を見る

    資金種別:寄附金

  • 日立財団2020年度(第52回)倉田奨励金/ロックイン探針増強非定常ラマン法の確立と2次元熱伝導マッピング

    2021年

      詳細を見る

    資金種別:寄附金

担当授業科目

  • 力学基礎

    2024年4月 - 2024年9月   前期

  • 宇宙利用学

    2023年12月 - 2024年2月   冬学期

  • 異分野科目(航空宇宙工学B)

    2023年12月 - 2024年2月   冬学期

  • 国際コース序論

    2023年10月 - 2024年3月   後期

  • 航空宇宙伝熱学

    2023年10月 - 2024年3月   後期

▼全件表示

FD参加状況

  • 2017年11月   役割:参加   名称:6大学工学系人材養成機構/2017年教員能力向上プログラム

    主催組織:全学

社会貢献・国際連携活動概要

  • 国際的・学際的共同研究を積極的に行っている。出前講義、オープンキャンパスなども行っている。

社会貢献活動

  • 基町高等学校 高校訪問事業 講義テーマ:九州大学工学部航空宇宙学科の紹介

    広島県 基町高等学校  2023年12月

     詳細を見る

    対象:幼稚園以下, 小学生, 中学生, 高校生

    種別:セミナー・ワークショップ

メディア報道

  • Thermoelectric performance of graphene gets a boost (https://www.kyushu-u.ac.jp/en/researches/view/137) 新聞・雑誌

    Kyushu University Website  2019年9月

     詳細を見る

    Thermoelectric performance of graphene gets a boost (https://www.kyushu-u.ac.jp/en/researches/view/137)

外国人研究者等の受け入れ状況

  • Shanghai Jiao Tong University

    受入れ期間: 2019年8月 - 2019年11月  

    国籍:中華人民共和国

  • Shanghai Jiao Tong University

    受入れ期間: 2019年8月  

    国籍:中華人民共和国

  • Purdue University

    受入れ期間: 2019年7月 - 2019年8月  

    国籍:中華人民共和国

学内運営に関わる各種委員・役職等

  • 2023年4月 - 現在   学部 九州大学工学部同窓会総務企画幹事(副)

  • その他 令和5年度工学部同窓会評議員 総務企画幹事(副)

  • 評議員