Novel thermoelectrics emerging from multinary freedoms of clathrates encapsulating rare-earths and alkaline metals

从包封稀土和碱金属的包合物的多元自由度中出现的新型热电材料

• 批准号: 18204032
• 负责人: TAKABATAKE Toshiro
• 金额: $ 29.7万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18204032/
• 关键词: 熱電変換; 熱伝導; 格子振動; エネルギー効率化; 超音波物性; クラスレート; ラマン散乱; 放射光光電子分光

Intermetallic clathrates have high potential as thermoelectric converters because of the glass-like thermal conductivity in spite of the three dimensional crystal structure. To understand the mechanism of the reduced thermal conductivity, we have studied type-I clathrates encapsulating alkaline-earth and rare-earth atoms by means of structural refinement, thermal, ultrasonic, Raman scattering and photoemission measurements. It is revealed that the guest in a relaxed space inside the cage can rotate among off-center sites and this motion strongly scatters acoustic phonons to reduce the thermal conductivity.

金属间化合物虽然具有三维晶体结构，但由于其类似玻璃的导热性，因此具有很高的热电转换潜力。为了了解降低热导率的机制，我们研究了I型包合物封装碱土和稀土原子的结构细化，热，超声波，拉曼散射和光电子测量。结果表明，在一个宽松的空间内的笼子里的客人可以旋转之间的偏离中心的网站和这种运动强烈散射声学声子，以降低热导率。

项目成果

Universal Relation between Guest Free Space and Lattice Thermal Conductivity Reduction by Anharmonic Rattling in Type-I Clathrates

• DOI: 10.1143/jpsjs.77sa.61
• 发表时间: 2008-01
• 期刊: Journal of the Physical Society of Japan
• 影响因子: 1.7
• 作者: S. Kouichirou;Yamamoto Shuhei;A. Marcos;Takabatake Toshiro

High-resolution photoemission study of the temperature-dependent c-f hybridization gap in the Kondo semiconductor YbB_12

近藤半导体 YbB_12 中随温度变化的 c-f 杂化带隙的高分辨率光电研究

• 发表时间: 2006
• 期刊: Phys. Rev. B 73
• 作者: D.A.Tayurskii;K.Matsumoto;Y.Takeda
• 通讯作者: Y.Takeda

Study of Phonon Anomalies of Rare Earth Hexaborides RB_6.

稀土六硼化物RB_6的声子异常研究。

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of Physical Society of Japan 75
• 作者: 神木;桑原;荻田;宇田川;伊賀
• 通讯作者: 伊賀

Soft x-ray photoelectron spectroscopy study of type-I clathrates

I型包合物的软X射线光电子能谱研究

• 发表时间: 2009
• 期刊: Sci.Technol.Adv.Mater. 9
• 作者: Jun Tang;Zhaofei Li;Jing Ju;Ryotaro Kumashiro;Marcos A. Avila;Kouichirou Suekuni;Toshiro Takabatake;FangZhun Guo;Keisuke Kobayashi;Koji Akai;Katsumi Tanigaki
• 通讯作者: Katsumi Tanigaki

Guest ion motion in cage structure crystals investigated by Raman scattering

通过拉曼散射研究笼结构晶体中的客体离子运动

• 发表时间: 2008
• 期刊: J. Phys. Soc. Jpn. Suppl. A. 77
• 作者: A.Endo;Y.Iye;M. Udagawa
• 通讯作者: M. Udagawa