2015 Fiscal Year Annual Research Report
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13F03792
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
舟橋 良次 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 無機機能材料研究部門, 上級主任研究員 (60344107)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
BARBIER TRISTAN 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 無機機能材料研究部門, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 熱電材料 / 層状構造 / 機能界面 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Coを含む複合酸化物はNaCo2O4やCa3Co4O9のように高いp型の熱電特性を示す物質が報告されている。これらはCdI2構造を有する層状のCoO2層が優れた熱電特性の起源として理解されているが、Ca3Co2O6に観られる八面体CoO6とプリズムCoO6から成る擬一次元鎖構造も高いゼーベック係数を示す有望な熱電発現ブロックである。本研究では八面体CoO6を有するBaCoO3-δ、Ba2Co9O14、Ba6Co6ClO16について熱電性能を比較した。Ba2Co9O14の電気抵抗率は400℃以下で急激に増加した、これと同時にゼーベック係数も高くなる。これは低いキャリア濃度に起因すると考えられる。一方、BaCoO3-δとBa6Co6ClO16は温度上昇に従い電気抵抗率は低下する絶縁体的な挙動を示すが、ゼーベック係数も温度上昇により増加した。このことから、BaCoO3-δとBa6Co6ClO16はVariable-range hoppingにより電気伝導が起きていることが推測できる。
熱伝導度はいずれの酸化物においても、焼結密度が90%以上あるにも関わらず、1.5W/m.K以下の低い値となった。これは一次元鎖構造に起因することも考えられるが、BaCoO3-δの熱伝導度が他の酸化物より低いことから、挿入層の構造によりフォノン散乱を制御できることがわかった。
今後これらの酸化物の熱電特性と構造の関係を明らかにし、機能界面の集積化 (Misfit integration)による材料設計が、高性能熱電材料、多機能材料の創製に有効であることを実証する。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] Challenge to Thermoelectric Generation2015
Author(s)
R. Funahashi, Y. Matsumura, S. Urata, T. Takeuchi, T. Barbier, E. Combe, S. Katsuyama, R. O. Suzuki, A. Kosuga
Organizer
The 11th Pacific Rim Conference of Ceramic Societies
Place of Presentation
ICC jeju(韓国・済州）
Year and Date
2015-09-01
Int'l Joint Research / Invited
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