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Development of Magnetoelectric and Thermoelectric Devices Using Functionally Separated Nano Structures in Clathrate Compounds

Research Project

Project/Area Number 21560332
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Electronic materials/Electric materials
Research InstitutionYamaguchi University

Principal Investigator

KOYANAGI Tsuyoshi  山口大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (90178385)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) ASADA Hironori  山口大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (70201887)
KISHIMOTO Kengo  山口大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (50234216)
Project Period (FY) 2009 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2011: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2010: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2009: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywordsクラスレート化合物 / 焼結体 / 薄膜 / 熱電気的特性 / 磁気的特性 / 熱電特性 / ゼーベック係数 / 熱伝導率 / RKKY相互作用 / クラスレート / ラットリング
Research Abstract

In this study, many kinds of clathrates were synthesized, and their thermoelectric and magnetic properties were investigated. For thermoelectric clathrates, their high values of the dimensionless thermoelectric figure of merit were obtained for p-Ba_8Ga_ySn_<46-x-y>Ge_x(ZT=1.2). The carrier transport phenomena were considered based on the results of Hall measurements of single- and poly-crystals of type-VIII Ba_8Ga_<16>Sn_<30>. For magnetic clathrates, type-IBa_8Fe_yGa_xGe_<46-x-y> and type-III Ba_6Fe_1Ga_xGe_<24-x> showed the ferromagnetic behavior, and their Curie temperature TC reached to room temperature, which was higher than the reported TC. The TC depended on the carrier concentration, and this carrier concentration dependence could be explained by the RKKY mechanism. We also prepared the ferromagnetic films of these clathrates.

Report

(4 results)
  • 2011 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2012 2011 2010

All Presentation (18 results)

  • [Presentation] Ba_8Ga_ySn_<46-x-y> Ge_xの熱電気的特性2012

    • Author(s)
      山本拓典, 岸本堅剛, 小柳剛
    • Organizer
      第59回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      早稲田大学,東京都
    • Year and Date
      2012-03-17
    • Related Report
      2011 Final Research Report
  • [Presentation] Ba_8Ga_ySn<46-x-y>Ge_xの熱電気的特性2012

    • Author(s)
      山本拓典, 岸本堅剛, 小柳剛
    • Organizer
      第59回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京都)
    • Year and Date
      2012-03-17
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] P型Sn-Ge混晶系クラスレート焼結体の熱電気的特性2011

    • Author(s)
      山本拓典, 岸本堅剛, 赤井光治, 浅田裕法, 小柳剛
    • Organizer
      第22回新構造・機能制御と傾斜機能材料シンポジウム
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場,北九州市
    • Year and Date
      2011-09-08
    • Related Report
      2011 Final Research Report
  • [Presentation] Ba_8Ga_<16> Sn_<30>クラスレートの元素置換とその熱電気的・時期的特性2011

    • Author(s)
      加藤史明, 佐野瑛一, 丸山司, 岸本堅剛, 小柳剛
    • Organizer
      第22回新構造・機能制御と傾斜機能材料シンポジウム
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場,北九州市
    • Year and Date
      2011-09-08
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      2011 Final Research Report
  • [Presentation] P型Sn-Ge混晶系クラスレート焼結体の熱電気的特性2011

    • Author(s)
      山本拓典, 岸本堅剛, 赤井光治, 浅田裕法, 小柳剛
    • Organizer
      第22回新構造・機能制御と傾斜機能材料シンポジウム
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場(北九州市)
    • Year and Date
      2011-09-08
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Ba_8Ga_<16>Sn_<30>クラスレートの元素置換とその熱電気的・磁気的特性2011

    • Author(s)
      加藤史明, 佐野瑛一, 丸山司, 岸本堅剛, 小柳剛
    • Organizer
      第22回新構造・機能制御と傾斜機能材料シンポジウム
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場(北九州市)
    • Year and Date
      2011-09-08
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] P型タイプ8クフスレートBa_8Ga_xGe_ySn_<46-x-y>焼結体の作製と熱電気的特性2011

    • Author(s)
      岸本堅剛, 赤井光治, 小柳剛
    • Organizer
      第8回日本熱電学会学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      2011-08-09
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] P型Ba_8Ga_xSn_<46-x>クラスレートの第四元素置換による熱電気的特性の改善2011

    • Author(s)
      丸山司, 上浦将来, 岸本堅剛, 赤井光治, 浅田裕法, 小柳剛
    • Organizer
      第8回日本熱電学会学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学,札幌市
    • Year and Date
      2011-08-08
    • Related Report
      2011 Final Research Report
  • [Presentation] K_8Ga_8Sn_<38-x> Ge_xの作製と熱電気的特性2011

    • Author(s)
      福原丈織, 林雅弘, 岸本堅剛, 浅田裕法, 小柳剛
    • Organizer
      第8回日本熱電学会学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学,札幌市
    • Year and Date
      2011-08-08
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      2011 Final Research Report
  • [Presentation] P型Ba_8Ga_xSn_<46-x>クラスレートの第四元素置換による熱電気的特性の改善2011

    • Author(s)
      丸山司, 上浦将来, 岸本堅剛, 赤井光治, 浅田裕法, 小柳剛
    • Organizer
      第8回日本熱電学会学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      2011-08-08
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] K_8Ga_8Sn_<38-x>Ge_xの作製と熱電気的特性2011

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      福原丈織, 林雅弘, 岸本堅剛, 浅田裕法, 小柳剛
    • Organizer
      第8回日本熱電学会学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      2011-08-08
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Ba_8Ga_xSn_<46-x>単結晶及び焼結体の輸送特性2011

    • Author(s)
      上浦将来, 小柳剛, 岸本堅剛, 河野欣, 田口隆志
    • Organizer
      第58回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      神奈川工科大学,厚木市
    • Year and Date
      2011-03-25
    • Related Report
      2011 Final Research Report
  • [Presentation] Feドープクラスレート化合物Ba_6Fe_1Ga_xGe_<24-x>の合成と磁気特性2010

    • Author(s)
      嶋田拓磨, 石田貴一, 小柳剛, 浅田裕法, 岸本堅剛
    • Organizer
      第71回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      長崎大学,長崎市
    • Year and Date
      2010-09-14
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      2011 Final Research Report
  • [Presentation] マグネトロンスパッタ法による遷移金属ドープBa_8Ga_<16> Ge_<30>クラスレート薄膜の作製2010

    • Author(s)
      岡晃功, 財満修, 岸本堅剛, 浅田裕法, 小柳剛
    • Organizer
      第71回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      長崎大学,長崎市
    • Year and Date
      2010-09-14
    • Related Report
      2011 Final Research Report
  • [Presentation] Feドープクラスレート化合物Ba_6Fe_1Ga_xGe_<24-x>の合成と磁気特性2010

    • Author(s)
      嶋田拓磨, 石田貴一, 小柳剛, 浅田裕法, 岸本堅剛
    • Organizer
      2010年秋季第71回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      長崎大
    • Year and Date
      2010-09-14
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] マグネトロンスパッタ法による遷移金属ドープBa_8Ga_<16>Ge_<30>クラスレート薄膜の作製2010

    • Author(s)
      岡晃功, 財満修, 岸本堅剛, 浅田裕法, 小柳剛
    • Organizer
      2010年秋季第71回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      長崎大
    • Year and Date
      2010-09-04
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Ba_8Ga_<16>Ge_<30>クラスレートの熱電特性に及ぼすBaサイトへのSr置換効果2010

    • Author(s)
      若林昇一郎, 岸本堅剛, 柿田正和, 浅田裕法, 小柳剛, 赤井光治
    • Organizer
      第7回日本熱電学会学実講演会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2010-08-19
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Thermoelectric properties and electronic structure of the type-I clathrate K_8Sn_<44>2010

    • Author(s)
      K.Kishimoto
    • Organizer
      The 4th General Meeting of Asian Consortirm on Computational Materials Science-Virtual Organization
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2010-01-12
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2022-07-04  

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