ナノ構造制御による熱スピン変換複合バルク材料の創製

通过纳米结构控制创建热自旋转换复合块体材料

基本信息

  • 批准号:
    18J02115
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.58万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2018
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2018-04-25 至 2021-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

異常エッチングスハウゼン効果(AEE)の原理解明および高い熱電変換性能を有する材料の探索を行うために、異なる組成・磁気特性を有する1-5系サマリウムコバルト磁石(SmCo5)に対して300 K~600 KにおけるAEEの系統的な温度依存性の測定を行った。AEEとは、強磁性金属において磁化および電流の両方に直交した方向に熱流が生じる現象である。近年、様々な材料系に対してAEEやその相反現象である異常ネルンスト効果の研究が行われており、我々は2019年にSmCo5系磁石が室温で大きなAEEを示すことを明らかにした[A. Miura, et al., Appl. Phys. Lett. 115, 222403 (2019).]。また、SmCo5系磁石は大きな残留磁化も有しているため、残留磁化を持たない軟磁性体とは異なり、AEEを発現させるために外部磁場を印加する必要がないという特長を有する。永久磁石を用いたAEEに基づく熱電変換は、永久磁石の大きな残留磁化が高温(SmCo5系磁石の場合は400℃程度)まで保持されるため幅広い温度域で無磁場下において使用可能である。室温におけるSmCo5系磁石のAEEは組成・磁気特性・微細構造に依存しないが、高温におけるAEEの組成・磁気特性依存性を明らかにすることは重要である。本研究では、300 K~600 KでのSmCo5および(SmGd)Co5におけるAEEを観測した。ともにAEEは温度に対して単調増加したが、SmCo5のAEEは(SmGd)Co5より大きな値を示した。また、磁化と横熱電効果の間のスケーリング則に従わないことを示した。一方で、AEEにおけるZTも温度に対して単調増加し、SmCo5においては500 K以上でZT > 0.001を示した。この値は大きな横熱電効果を示す磁性ホイスラー合金Co2MnGaよりも大きな値である。
The principle of abnormal energy effect (AEE) was explained. The temperature dependence of the system of AEE was measured in the range of 300 K to 600 K. AEE, ferromagnetic metal magnetization and current orthogonal to the direction of heat flow phenomenon In recent years, SmCo5-based magnets have been studied for the opposite phenomenon of AEE and other materials. In 2019, SmCo5-based magnets have been studied for the opposite phenomenon of AEE and other materials. Miura, et al., Appl. Phys. Lett. 115, 222403 (2019).]。SmCo5-based magnets have large residual magnetization, which is necessary for the development of soft magnetic materials and AEE. Permanent magnets are used in the AEE basic thermoelectric conversion, permanent magnets have large residual magnetization, high temperature (SmCo5 magnet case 400℃), and can be used in the temperature range without magnetic field. AEE of SmCo5-based magnets depends on composition, magnetic properties and microstructure at room temperature, and composition, magnetic properties and microstructure at high temperature. In this study, SmCo5 and (SmGd)Co5 were measured at 300 K~600 K. AEE temperature increases, SmCo5 and AEE (SmGd)Co5 increase. The magnetic field of the magnetic field can be divided into two parts. In one case, the temperature of AEE is higher than that of ZT > 0.001, and the temperature of SmCo5 is higher than 500 K. This is a great value for the thermoelectric properties of Co2MnGa alloys.

项目成果

期刊论文数量(21)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Enhanced anomalous Nernst effect in Ni/Pt superlattice
Ni/Pt 超晶格中增强的反常能斯特效应
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Takeshi Seki;Yuya Sakuraba;Asuka Miura;Keisuke Masuda;Masahito Tsujikawa;Ken-ichi Uchida;Takahide Kubota;Yoshio Miura;Masafumi Shirai;and Koki Takanashi
  • 通讯作者:
    and Koki Takanashi
Observation of anomalous Ettingshausen effect and large transverse thermoelectric conductivity in permanent magnets
  • DOI:
    10.1063/1.5131001
  • 发表时间:
    2019-11-25
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    Miura, Asuka;Sepehri-Amin, Hossein;Uchida, Ken-ichi
  • 通讯作者:
    Uchida, Ken-ichi
Above-room-temperature giant thermal conductivity switching in spintronic multilayers
  • DOI:
    10.1063/5.0032531
  • 发表时间:
    2021-01-25
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    Nakayama, Hiroyasu;Xu, Bin;Uchida, Ken-ichi
  • 通讯作者:
    Uchida, Ken-ichi
Seebeck-driven Colossal Transverse Thermoelectric Generation
塞贝克驱动的巨型横向热电发电
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Weinan Zhou;Kaoru Yamamoto;Asuka Miura;Ryo Iguchi;Yoshio Miura;Ken-ichi Uchida;and Yuya Sakuraba
  • 通讯作者:
    and Yuya Sakuraba
永久磁石における異常エッチングスハウゼン効果の観測
永磁体中反常蚀刻肖森效应的观察
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    三浦 飛鳥 ;Sepehri-Amin Hossein;増田 啓介;土浦 宏紀;三浦 良雄;井口 亮;桜庭 裕弥;塩見 淳一郎;宝野 和博;内田 健一
  • 通讯作者:
    内田 健一
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三浦 飛鳥其他文献

金属イオンをドープしたハロゲン化ペロブスカイト塗布膜の熱電特性
金属离子掺杂卤化钙钛矿涂层的热电性能
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    安保 佑一;河津 光紀;Mustafa Anjum;三浦 飛鳥;渡邊 厚介;宮崎 康次
  • 通讯作者:
    宮崎 康次
冷感マスクの赤外域放射特性
降温面罩的红外辐射特性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    長野 利春;早川 翔大;三浦 飛鳥;渡邊 厚介;矢吹 智英;宮崎 康次
  • 通讯作者:
    宮崎 康次
第一原理計算を用いたTiC/TiN超格子の光学特性計算
使用第一性原理计算 TiC/TiN 超晶格的光学性质
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    長野 利春;早川 翔大;三浦 飛鳥;渡邊 厚介;矢吹 智英;河野 翔也;中村 和磨;宮崎 康次
  • 通讯作者:
    宮崎 康次
散逸粒子動力学法を用いたBio-inspired材料表面における超撥水/親水の遷移機構解明
使用耗散粒子动力学方法阐明仿生材料表面的超疏水/亲水转变机制
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    宮崎 康次;松本 稜己;宮本 翔太郎;矢吹 智英;三浦 飛鳥;渡邊 厚介;孟凡,酒井星河,辻之上弘晃,小林祐生,荒井規允,泰岡顕治
  • 通讯作者:
    孟凡,酒井星河,辻之上弘晃,小林祐生,荒井規允,泰岡顕治
スクッテルダイト型CoSb3による高性能熱電塗布膜の開発
方钴矿型CoSb3高性能热电涂膜的开发
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    薄田 京;渡邊 厚介;三浦 飛鳥;Krushna K. Raut;Cedric Bourges;森 孝雄;宮崎 康次
  • 通讯作者:
    宮崎 康次

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  • 发表时间:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
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歪エンジニアリングを利用した高性能ハロゲン化ペロブスカイト熱電変換素子の開発
利用应变工程开发高性能卤化钙钛矿热电转换器件
  • 批准号:
    24K17219
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 2.58万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
ナノ構造制御技術を用いた複合材料化による新規磁気熱電変換性能向上手法の確立
利用纳米结构控制技术制备复合材料,建立提高磁热电转换性能的新方法
  • 批准号:
    22K14195
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 2.58万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
フォノンドラッグ効果を利用した高効率ナノ構造化熱電変換材料の開発
利用声子拖曳效应开发高效纳米结构热电转换材料
  • 批准号:
    16J09152
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 2.58万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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