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Development of thermoelectric materials having huge numbers of valleys

Research Project

Project/Area Number 16K14420
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Structural/Functional materials
Research InstitutionYamaguchi University

Principal Investigator

Kishimoto Kengo  山口大学, 大学院創成科学研究科, 助教 (50234216)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 赤井 光治  山口大学, 国際総合科学部, 教授 (20314825)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords熱電材料 / 多谷構造 / クラスレート化合物 / ウェイド化合物 / 電子構造計算 / バンド構造 / 有効質量 / 電子構造
Outline of Final Research Achievements

Using band structure calculations, we searched for candidate thermoelectric materials with multi-valleyed electronic structures. We prepared samples of such materials to evaluate their thermoelectric properties. We discussed effectiveness of multi-valleyed structure on thermoelectric performance in order to develop high performance thermoelectric materials. For example, a clathrate compound Na8Ga8Ge38 and the Wade compound KGa3 exhibited relatively high thermoelectric performance due to the multi-valleyed structure.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

熱電発電では排熱から電気エネルギーを作ることができる。それに使用する熱電材料の高性能化を試みた。本研究で着目したのは多谷の電子構造である。理論計算により新たな候補物質を探すとともに,数種の候補物質の試料体を作製し,特性評価した。その結果,多谷構造による熱電性能への好影響を観測した。また,いくつかの高性能物質を開発した。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2018 2017 2016

All Presentation (5 results)

  • [Presentation] KGa3の作製と熱電気的特性2018

    • Author(s)
      岸本堅剛, 赤井光治
    • Organizer
      第15回日本熱電学会学術講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Type-Iクラスレート化合物Na8MxGe46-x (M=Ga, Zn)の熱電気的特性2018

    • Author(s)
      竹下陸, 岸本堅剛, 赤井光治, 小柳剛
    • Organizer
      第15回日本熱電学会学術講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 多谷構造を有するCs8Zn4Ge42クラスレートの作製と熱電特性2017

    • Author(s)
      岸本堅剛, 小柳剛, 赤井光治
    • Organizer
      第14回日本熱電学会学術講演会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Electronic structure study on Zintl compound Na2ZnSn5 by using Wannier functions2017

    • Author(s)
      J. Hirata, K. Akai, K. Kishimoto, H. Kurisu, T. Koyanagi, S. Yamamoto
    • Organizer
      The 12th (Last) General Meeting of ACCMS-VO
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Cs-Ge系タイプ1クラスレートの電子構造計算2016

    • Author(s)
      赤井光治, 岸本堅剛, 小柳剛, 山本節夫
    • Organizer
      第13回日本熱電学会学術講演会
    • Place of Presentation
      東京理科大学葛飾キャンパス(東京都葛飾区)
    • Year and Date
      2016-09-06
    • Related Report
      2016 Research-status Report

URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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