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熱電変換素子及び熱電変換装置

シーズコード S130011925
掲載日 2013年6月10日
研究者
  • 齊藤 英治
  • 内田 健一
技術名称 熱電変換素子及び熱電変換装置
技術概要 図1に示すように、磁性誘電体からなる熱スピン波スピン流発生部材11に逆スピンホール効果部材12を設け、熱スピン波スピン流発生部材11の厚さ方向に温度勾配(図における縦方向)を設けるとともに、磁場印加手段により逆スピンホール効果部材12の長手方向と直交する方向に磁場Hを印加して逆スピンホール効果部材12の両端から熱起電力Vを取り出す。磁性誘電体としては、FeやCoを含むものであれば何でも良いが、ガーネットフェライト、MnxZn1-xFe2O4(但し、0<x<1)等のスピネルフェライト、或いは、六方晶フェライト、特に、入手が容易で且つスピン角運動量の散逸の小さいYIG(イットリウム鉄ガーネット)やイットリウムガリウム鉄ガーネットを用いることが望ましい。逆スピンホール効果部材としては、Pt、Au、Pd、Ag、Bi、或いは、f軌道或いは3d軌道を有する遷移金属を有する元素、若しくはそれらの合金のいずれかを有する元素のいずれか、或いは、これらの材料とCu、Al、或いは、Siの合金を用いることが望ましい。
画像

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研究分野
  • 熱電デバイス
展開可能なシーズ 磁性誘電体を用いたスピンゼーベック効果素子において、温度勾配から電力を取り出す際の設計自由度を高めることを目的とする。
熱スピン波スピン流発生部材の厚さ方向に温度勾配を設けているので、熱起電力を温度勾配に垂直な方向に生成することができ、素子設計自由度が大きくなり、それによって適用可能な熱源が飛躍的に増大する。
用途利用分野 熱電発電装置
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立大学法人東北大学, . 齊藤 英治, 内田 健一, . 熱電変換素子及び熱電変換装置. 特開2011-249746. 2011-12-08
  • H01L  29/82     
  • H01L  37/00     

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