重い電子系を利用した革新的熱電デバイスの創製
使用重型电子系统创建创新热电设备
基本信息
- 批准号:21K18609
- 负责人:
- 金额:$ 4.08万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
- 财政年份:2021
- 资助国家:日本
- 起止时间:2021-07-09 至 2024-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
本研究は重い電子系の特性を活かした革新的熱電デバイスの創製に挑戦するものである.重い電子系は高い熱電出力因子が得られるにも拘わらず熱伝導度の低減が困難なために熱電材料としての実用化は進んでいない.この現状に対する逆転の発想として,本研究では熱伝導度が影響しない熱電デバイスに重い電子系の熱電特性を最適化することにより,既存の材料を凌駕する性能を有する熱電デバイスを開発することを目標としている.本年度も引き続き新しい重い電子系熱電デバイスの候補物質となるYbB6の試料作製に取り組んだ. YbB6においてはYbとBを化学量論比から僅かにずらすことによって極性を制御できることが知られており,様々な熱電デバイスへの応用が期待できるが,その詳しいメカニズムはよくわかっていない.これを理解するためには,組成比を制御したYbB6試料の高品質な単結晶を作製し,その熱電特性を基礎物性や電子構造と関連付けて調べる必要がある.昨年度は浮遊帯域溶融法を用いたが,今年度は組成比を制御するためにフラックス法を用いた単結晶の作製を進めた.単結晶試料YbB6+xの作製については,Yb,BとフラックスであるAlを3種類の組成比(x = -1.1, -0.7, 0)で秤量した.これらをアルミナ製のるつぼに入れて,高温真空炉で7時間かけて室温から1500 ℃まで昇温し,1日保った後に1時間当たり5 ℃で降温し,800 ℃以下では自然冷却した.その後, NaOH水溶液でフラックスを溶かすことで試料を得た.試料の評価はX線回折とラウエ回折を用いて行い,その結果としてYbB6+xの単結晶が作製できていることを確認した.これらの試料を用いた熱電特性測定の結果として,特にx=-0.7の試料においては,大きな負のゼーベック係数を示すことがわかり,出力因子は実用化されている熱電材料Bi-Te系のものに匹敵する値を示した.
This study focuses on the <s:1> characteristics of the electronic system <e:1>, the を of the dynamic を, the た of the innovative thermoelectricity デバ, the ス of the ス, the creation of the に challenge, and the する <s:1> である である である である である. Heavy い an electronics は high い thermoelectric power factor が ら れ る に も detained わ ら ず hot 伝 low conductance の が reduction difficult な た め に thermoelectric materials と し て の be turn は into ん で い な い. こ の status quo に す seaborne る inverse planning の 発 think と し て, this study で は 伝 heat conductance が influence し な い thermoelectric デ バ イ ス に heavy い an electronics の thermoelectric properties を optimization す る こ と に よ り, existing の material を above す る performance を have す る thermoelectric デ バ イ ス を open 発 す る こ と を target と し て い る. This year, we have introduced 続 続 new <s:1> heavy <s:1> electron-based thermoelectric デバ ス ス <s:1> candidate substances となるYbB6 samples for preparation に and obtained the んだ group んだ. YbB6 に お い て は Yb と B を stoichiometry theory than か ら only か に ず ら す こ と に よ っ て polarity を suppression で き る こ と が know ら れ て お り, others 々 な thermoelectric デ バ イ ス へ の 応 with が expect で き る が, そ の detailed し い メ カ ニ ズ ム は よ く わ か っ て い な い. こ れ を understand す る た め に は, composition than を suppression し た YbB6 sample の high-quality な 単 し, the crystallization を cropping そ の thermoelectric properties based property や を electronic structure と masato even pay け て adjustable べ る necessary が あ る. Yesterday's annual は planktonic 帯 domain を melt method using い た が, our は composition than を suppression す る た め に フ ラ ッ ク を ス method using い た 単 を into the crystallization の cropping め た. 単 crystal sample YbB6 + x の cropping に つ い て は, Yb, B と フ ラ ッ ク ス で あ る Al を 3 kinds of の than (x = 1.1, 0.7, 0) で weighing し た. こ れ ら を ア ル ミ ナ system の る つ ぼ に into れ て, high temperature vacuum furnace で 7 time か け て room-temperature か ら 1500 ℃ ま し で warming, 1 confirmed っ た に after 1 time when た り 5 ℃ temperature で し, below 800 ℃ で は natural cooling し た. After そ, the aqueous solution of NaOH でフラッ スを dissolves in the を す を とで とで sample を to obtain た. Sample の review 価 は X-ray inflexion と ラ ウ エ inflexion を with い い て line, そ の results と し て YbB6 + X の 単 crystallization が cropping で き て い る こ と を confirm し た. こ れ ら の sample を with い た thermoelectric properties measurement results の と し て, trevor に x = 0.7 の sample に お い て は, big き な negative の ゼ ー ベ ッ を ク coefficient in す こ と が わ か り, output factor は be in turn さ れ て い る thermoelectric materials Bi - Te の も の に match す る numerical を shown し た.
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
松波 雅治其他文献
Yb-Si系化合物の熱電物性
Yb-Si化合物的热电性能
- DOI:
- 发表时间:
2018 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
尾川 史武;松波 雅治;竹内 恒博;Kazushige Machida;古賀昌久;飯塚拓也,加藤丈博,堀太郎,松波雅治,竹内恒博 - 通讯作者:
飯塚拓也,加藤丈博,堀太郎,松波雅治,竹内恒博
光電子分光による高マンガンケイ化物の電子構造の研究
光电子能谱研究高锰硅化物的电子结构
- DOI:
- 发表时间:
2020 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
松波 雅治;飯塚 拓也;S. Ghodke;山本 晃生;宮崎 秀俊;竹内 恒博 - 通讯作者:
竹内 恒博
松波 雅治的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('松波 雅治', 18)}}的其他基金
強相関電子系における異常熱電特性の起源解明と制御指針の構築
阐明强相关电子系统中异常热电性质的起源并建立控制指南
- 批准号:
23K23051 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 4.08万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
強相関電子系における異常熱電特性の起源解明と制御指針の構築
阐明强相关电子系统中异常热电性质的起源并建立控制指南
- 批准号:
22H01783 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 4.08万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
超高分解能レーザー光電子分光を用いた重い準粒子バンドの形成過程に関する研究
超高分辨率激光光电子能谱研究重准粒子带的形成过程
- 批准号:
07J03850 - 财政年份:2007
- 资助金额:
$ 4.08万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
極低温下軟X線分光法の開発とf電子系軌道秩序の直接観測
低温软X射线光谱的发展和f电子系统轨道序的直接观察
- 批准号:
18740222 - 财政年份:2006
- 资助金额:
$ 4.08万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
相似海外基金
格子振動の非調和性とバンド端電子構造の同時精密制御による熱電材料の高性能化
通过同时精确控制晶格振动非谐性和带边电子结构来提高热电材料的性能
- 批准号:
24K01168 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 4.08万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
同一母相或いは同一結晶構造でp型およびn型熱電特性を示す酸化物系熱電材料の開発
开发具有相同基体或晶体结构的 p 型和 n 型热电性能的氧化物热电材料
- 批准号:
24K08017 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 4.08万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
ナノクラスター固体型高性能熱電材料の溶液原料を用いたボトムアップ創製法の開発
开发纳米团簇固态高性能热电材料溶液原料自下而上生产方法
- 批准号:
23K26401 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 4.08万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
導電性ナノ粒子によりフォノン散乱と導電性を同時に増強した酸化物熱電材料の開発
开发使用导电纳米颗粒同时增强声子散射和电导率的氧化物热电材料
- 批准号:
23K23047 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 4.08万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
圧力誘起点欠陥を活用した超低熱伝導単結晶熱電材料の創出
利用压力诱导点缺陷创建超低导热率单晶热电材料
- 批准号:
23K23429 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 4.08万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
第一原理計算による高エントロピー高性能熱電材料の設計指針構築
利用第一性原理计算建立高熵、高性能热电材料的设计指南
- 批准号:
24K08231 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 4.08万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
組成傾斜熱電材料の熱起電力向上機構の解明
阐明成分梯度热电材料的热电动势增强机制
- 批准号:
24K17519 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 4.08万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
高エントロピー熱電材料の創製と発電・冷却技術への展開
高熵热电材料创制及发电及制冷技术开发
- 批准号:
24K01151 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 4.08万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
環境中に排出される膨大な未利用熱活用:高圧ひずみ加工による環境調和熱電材料の創製
利用排放到环境中的大量未使用的热量:通过高压应变处理创建环保热电材料
- 批准号:
24K01419 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 4.08万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
多元素空間を網羅する環境調和性熱電材料のハイスループット探索
覆盖多元素空间的环保热电材料高通量搜索
- 批准号:
24K08071 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 4.08万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)