半導体ハイエントロピー合金による高出力熱電素子の創製

• Project/Area Number: 24K17495
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 26010:Metallic material properties-related
• Research Institution: National Institute for Materials Science
• Principal Investigator: 岩崎 祐昂 国立研究開発法人物質・材料研究機構, ナノアーキテクトニクス材料研究センター, 研究員 (20964232)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2026: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2024: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
• Keywords: 熱電材料 / 金属間化合物 / ハイエントロピー合金 / 第一原理計算

Outline of Research at the Start

従来、良い熱電材料の条件として「電気はよく通し、熱は通さない; Phonon-Glass Electron-Crystal(PGEC)」が掲げられてきたが、近年、電気も熱も通さない乱雑系で更なる高性能化を目指す研究が注目されている。これは、乱れた系で電子が局在化する量子的効果が熱電物性に良い影響を与えるためである。本研究では合金系熱電素子の課題である電圧と出力の低さを解消するために組成のハイエントロピー化が有効である可能性を見出した。本研究では、高電圧・高出力が得られる熱電素子を実現する材料として半導体ハイエントロピー合金を創製することを目指す。