高性能熱電半導体を実現する新奇なバンド構造設計技術の開発

Research Project

Project/Area Number	24K08079
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 26040:Structural materials and functional materials-related
Research Institution	Yamaguchi University
Principal Investigator	赤井光治山口大学, 国際総合科学部, 教授 (20314825)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	岸本堅剛山口大学, 大学院創成科学研究科, 助教 (50234216) 仙田康浩山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (50324067)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000) Fiscal Year 2026: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000) Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords	熱電変換材料 / クラスレート半導体 / バンドエンジニアリング
Outline of Research at the Start	本研究では、高効率熱電材料をバンド構造設計の視点から開発することを目的にする。高い熱電性能を実現するコンセプトは「フォノングラス・エレクトロンクリスタル」として一般に知られている。このため、本研究ではクラスレート半導体に注目している。つまり、クラスレート構造の特徴はカゴ状分子のブロックで構成されており、カゴに内包される原子振動によりガラス並みに低い熱伝導がもたらされると共に、カゴが作る原子軌道ネットワークにより、高いキャリア移動度が期待できる。更に、本研究で注目するのが、カゴの構造により多様なバンド構造の可能性を持つことにある。この点に注目し、高い熱起電力を持つ電子構造設計について研究を行う。