Development of high-performance thermoelectric materials by making full use of anharmonicity of lattice vibration and constructive modification of band edge structure

Research Project

Project/Area Number	24K01168
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 26020:Inorganic materials and properties-related
Research Institution	Toyota Technological Institute
Principal Investigator	竹内恒博豊田工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00293655)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000) Fiscal Year 2026: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000) Fiscal Year 2025: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000) Fiscal Year 2024: ¥10,920,000 (Direct Cost: ¥8,400,000、Indirect Cost: ¥2,520,000)
Keywords	熱電物性 / 非調和格子振動 / 電子構造制御 / 密度班関数計算 / 熱物性
Outline of Research at the Start	本研究の具体的な目的は『格子振動の非調和性制御と電子構造制御により，高密度固体材料として最低レベルの熱伝導度と大きな出力因子を共存させる手法を確立する』こと，言い変えれば『著しく高い性能を示す熱電材料の開発指針を構築する』ことである．この研究の成果として『世界最高性能の（多結晶状態でZT > 4.0を示す）バルク熱電材料の創製』を目指す．この研究目的を達成するために，計算科学的手法と，先端的計測手法を駆使した解析を行う.また，多様な手法で作製した試料に対して，電子構造改質の影響を検証するために，2-1273 Kに亘る広い温度領域での精密熱電物性測定を実施する.