| Project/Area Number |
22K14195
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 19020:Thermal engineering-related
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
MIURA ASUKA 九州工業大学, 環境エネルギー融合研究センター, 助教 (10911274)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
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| Keywords | 熱電変換材料 / ハロゲン化ペロブスカイト / 磁気熱電効果 / 熱電変換 / 強磁性体 / 異常ネルンスト効果 / 熱工学 / 複合材料 |
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| Outline of Research at the Start |
磁気熱電効果は、強磁性体金属において温度勾配および磁化の両方に直交した方向に電場が生じる横型熱電効果である。一方で、従来の熱電効果は温度勾配と平行な方向に電場が生じる縦型熱電効果である。磁気熱電効果に基づく横型熱電発電は、従来の縦型熱電発電にはない様々なメリットを有するが、出力が小さいことが実用化に向けた大きな課題となっている。本研究では、強磁性体金属中の横熱電出力に加え、従来の熱電材料の性能向上に適用されてきたナノ構造化技術を用いて、従来にはないナノ構造化材料技術を用いた材料複合化による磁気熱電変換材料の出力増強・高効率化手法の確立を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this work, the Seebeck-driven transverse thermoelectric generation, one of the magneto-thermoelectric phenomena has been investigated in all-bulk hybrid materials. The bulk Si/bulk Co2MnGa demonstrated an order of magnitude improvement in output power compared to the reported value for bulk Si/Co2MnGa thin film. Using the configuration in the Seebeck-driven transverse thermoelectric generation, we developed a new method for direct measurement of anomalous Nernst conductivity in a magnetic material.
In this study, CoSb3 printed films, Bi2Te3 strained under high pressure, and a new metal halide perovskite are also developed as thermoelectric materials in the Seebeck-driven transverse thermoelectric generation.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
熱エネルギーの有効利用と再利用は、持続的社会の実現に向けた大きな課題である。この課題の解決に向けた候補技術として、温度差から電力を取り出す熱電変換が注目されている。また、熱電変換技術は自己発電可能・小型軽量・高信頼性などの特長を有しているため、近年ではIoT機器用自立電源として期待され盛んに研究が進められている。本研究で得られた材料系や性能向上手法によってカーボンニュートラルに向けた革新的なエネルギー技術の開発に大きく貢献できると期待している。
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