Theoretical investigation of guiding principles for high thermoelectric performance using a non-ideal peak of the density of states

Research Project

Project/Area Number	25K08457
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 29010:Applied physical properties-related
Research Institution	The University of Osaka
Principal Investigator	越智正之大阪大学, 大学院理学研究科, 准教授 (10734353)
Project Period (FY)	2025-04-01 – 2028-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2025)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2027: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000) Fiscal Year 2026: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000) Fiscal Year 2025: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Keywords	第一原理計算 / 熱電効果
Outline of Research at the Start	熱エネルギーと電気エネルギーの相互変換を熱電変換という。特にゼーベック効果は、廃熱をエネルギー源として活用できるため、クリーンエネルギー技術として強い注目を集めている。従来、熱電物質に望ましい電子状態として「マルチバレー」や「低次元性」が挙げられてきた。その理由は、それらがバンド端において高い状態密度を有する（つまり多くのキャリアが電気伝導に寄与することで、高い伝導特性を得られる）からである。しかし、高い状態密度は強い電子散乱を引き起こし電気伝導率を低下させる、という負の側面も指摘され始めている。本研究は、そのような視点から、熱電物質の新しい設計指針を見出すことを目指した研究を行う。