权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

強電子相関系希土類-遷移金属複合酸化物熱電変換材料の創製の機能解明

强电子相关稀土-过渡金属复合氧化物热电转换材料创建的功能阐明

基本信息

批准号：
17042014
负责人：
関野徹
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

新規な熱電変換材料として複合酸化物半導体セラミックスの創製と機能化を目ざし、多様な物性を発現するd電子系遷移金属元素(Co)とf電子系希土類元素とからなる複酸化物セラミックスに関して、材料の構造を結晶、ナノおよびミクロレベルの多階層で高次制御することで優れた熱電変換特性を持つ材料の創製とその機能解明を目的とした研究を行い、電気的・熱的物性と構造との冠れについて精査して以下の成果を得た。(1)一連のReCoO_3焼結体(Re:希土類)の合成を行い、電気伝導度、熱伝導度ならびにゼーベック係数について、1000℃程度までの温度依存性を精査した。(2)高温では電気伝導度および熱伝導率いずれも上昇したが、これは高温での熱活性化キャリア成分による寄与であること、その上昇は希土類イオン半径と相関があることを示した。(3)ゼーベック係数は導電性向上に従い低下したが、800℃程度でも60-110μV/K程度の値を示し、希土類イオン半径に依存することを見いだした。(4)結晶構造、電気物性、熱伝導性は、導入する希土類イオン半径に依存した結晶構造(即ちCo-O-Co結合角)の歪みに依存し、対象性が高い程優れた特性を示すことを明らかとした。(5)複数の希土類イオンを含む固溶体を作製し、その特性を評価した結果、端成分の物性を反映した電気的性質を示すもののその傾向は系により異なり、結晶構造などと強く関連していることを示唆する結果を得た。(6)性能指数(無次元性能指数)を求め、通常の低次元コバルト酸化物系材料と異なり本材料は等方的な結晶構造であるにも関わらず比較的高い性能指数を示すこと(NdCoO_3:ZT=0.25@773K)を示し、熱電材料として期待できることを示した。

New thermoelectric conversion materials, complex acids, semiconductors, creation, functionalization, development of multiple physical properties, electron transfer metal elements (Co), electron transfer rare earth elements, complex acids, structure, crystallization, etc. The following results have been obtained from the detailed investigation of the multi-layer, high-order control, optimization, thermoelectric conversion, creation, functional interpretation, research, electrical, thermal, physical and structural properties of the materials. (1)The synthesis process, electrical conductivity, thermal conductivity and temperature dependence at 1000℃ of a series of ReCoO_3 sintered bodies (Re: rare earths) were investigated. (2)High temperature electrical conductivity, thermal conductivity, thermal activation, thermal activation (3)The conductivity is higher and lower than that at 800 ° C. (4)Crystal structure, electrical properties, thermal conductivity, introduction of rare earth type, radius dependence, crystal structure (i.e., Co-O-Co bonding angle), skewness dependence, imaging, high range optimization, and other characteristics are shown. (5)A number of rare earth solid solutions were prepared, their properties were evaluated, and their electrical properties were reflected. (6)Performance index (non-dimensional performance index) is calculated. Generally, low-dimensional thermoelectric materials are different from cubic crystalline structures. Comparatively, high-dimensional performance index (NdCoO_3:ZT=0.25@773K) is indicated. Thermoelectric materials are expected to be indicated.