トポロジカル材料を用いた新規低温熱電変換材料の開発

• Project/Area Number: 25K17820
• 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 of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 今里 和樹 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (90903708)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2028: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2027: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2026: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
• Keywords: 熱電変換材料 / 熱伝導率 / ゼーベック効果 / 省エネルギー / エネルギー変換

Outline of Research at the Start

ペルチェ冷却や冷熱の利用は日本のエネルギー戦略において重要な技術となる。本研究は、トポロジカル材料に焦点を当て、これまで種類が限られてきた低温領域(200K-400K)での高効率な熱電変換および熱電冷却技術の向上を目指した新規材料開発を行う。トポロジカル材料はその特異な電子バンド構造から様々な物理的性質を示すが、これまでの研究は主に単結晶試料における極低温（2K-200K）での物性解析に限られてきた。本研究は、材料合成実験と測定結果の分析を行い、物性発現メカニズムを解明するとともに、トポロジカル材料の熱電性能を向上させて実用的な低温熱電材料の開発をめざす。