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強相関電子系による熱電変換材料の設計と合成

研究報告コード R013000010
掲載日 2003年10月1日
研究者
  • 寺崎 一郎
研究者所属機関
  • 早稲田大学理工学部
研究機関
  • 早稲田大学理工学部
報告名称 強相関電子系による熱電変換材料の設計と合成
報告概要 ゼーベック効果V(電圧)=SΔT(温度差)とする比例定数Sで与えられるゼーベック係数が大きく,かつ抵抗率が低ければ,実用的な電力を作り出すことが可能である。このような物質を熱電変換材料といい,熱電変換材料を用いて発電することが熱電発電であり,この研究は熱電発電に関するものである。層状酸化物NaCo2O4は,高温超伝導体なみに低い電気抵抗率と,縮退半導体なみに大きい熱起電力を持つ物質である。このことは,この系が,温度勾配の下で電力を発生させ得ること,すなわち熱電変換材料として有望であることを示している。実際この系では熱電特性は群を抜いて高く,しかもこのキャリア濃度は従来の材料に比べて2桁~3桁も大きく金属と同程度である。それにもかかわらず100μV/Kという大きな熱起電力を示すことは,単純なバンド理論に基づく一電子近似では理論づけができないので,この系の高い熱電特性発現の機構にいて解明を試みた。
研究分野
  • 無機化合物の電気伝導
  • エネルギー変換装置
  • 熱電発電,熱電子発電
  • 熱電デバイス
関連発表論文 (1)T. Kawata, Y. Iguchi, T. Itoh, K. Takahata, and I. Terasaki: Phys. Rev. B60 (1999) 10584.
(2)K. Takahata, Y. Iguchi, D. Tanaka, T. Itoh, and I. Terasaki: Phys. Rev. B61 (2000) 12551.
(3)T.Itoh and I.Terasaki:Jpn.J.Appl.Phys.39(2000)6658.
(4)I. Terasaki, Y. Ishii, D. Tanaka, K. Takahata, Y. Iguchi: submitted to Jpn. J. Appl. Phys.40(2001)L65
研究制度
  • さきがけ研究21、「状態と変革」領域/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 寺崎 一郎. 強相関電子系による熱電変換材料の設計と合成. 「さきがけ研究21」研究報告会「状態と変革」領域 講演要旨集(研究期間1997-2000),2000. p.12 - 13.

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