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2006 Fiscal Year Annual Research Report

高性能n型炭化物熱電変換材料の新規開発

Research Project

Project/Area Number 18560654
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

福田 功一郎  名古屋工業大学, 工学研究科, 助教授 (90189944)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 橋本 忍  名古屋工業大学, 工学研究科, 助教授 (10242900)
吉田 英人  東京大学, 理学研究科, 技術職員 (30376553)
Keywords熱電変換 / 結晶構造 / 炭化物 / ホモロガス相 / 層状構造 / X線回折
Research Abstract

熱電変換材料が高い効率で熱を電気に変換するためには,ゼーベック係数(α)が大きく,電気伝導度(σ)が高く,さらに熱伝導度(κ)が低いことが必要である.前者2つの物性は電子が,後者はフォノンが関係しており,これらの要求を同時に満たすことはバルク材料においては不可能である考えられていた.しかし電導層と絶縁層を交互にナノメータサイズで積層して超格子を形成すると,状態密度が増加してαの値が大きくなり,さらに層界面でフォノンが効率的に散乱されてκの値が低下し,その結果性能指数(σα^2/κ)が大福に増大することが期待できる。導電率の比較的高い領域と導電率の比較的低い領域がナノメータサイズで交互に積層した構造は,例えばスパッタリング法などで人工的に作製することができる.しかし,このような人工超格子は熱力学的に不安定または準安定であり,実用的な熱電変換材料には不向きである.
そこで今回,導電率の比較的高い領域と導電率の比較的低い領域がナノメータサイズで交互に積層した結晶構造を特徴とする新規な炭化物(ZrC)_2[Al,Si]_4C_3を合成した.さらに既知物質のなかで,先の特徴的な積層構造をもつ炭化物(ZrC)_nAl_3C_2(n=2 and 3)に着目した.これらの層状炭化物は熱力学的に安定な結晶構造を有しており,熱電変換材料として有望な材料であることを示した.

  • Research Products

    (14 results)

All 2007 2006

All Journal Article (8 results) Book (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (4 results)

  • [Journal Article] Structural Disorder and Intracrystalline Microtexture of α'_H- (Ba_<0.24>Ca_<0.76>)_2SiO_42007

    • Author(s)
      福田功一郎
    • Journal Title

      J. Am Ceram. Soc. 90・3

      Pages: 925-931

  • [Journal Article] Crystal Structure of Calcium Cobalt Orthophosphate, CaCo [Ca_<0.1>Co_<0.9>] (PO_4)22006

    • Author(s)
      福田功一郎
    • Journal Title

      Powder Diffr. 21

      Pages: 220-224

  • [Journal Article] Crystal Structure and Phase Transformations of Calcium Yttrium Orthophosphate, Ca3Y (P04) 32006

    • Author(s)
      福田功一郎
    • Journal Title

      J. Solid State Chem. 179

      Pages: 3420-3428

  • [Journal Article] Crystal Structures and Phase Transitions of SrZr (PO_4)_2-BaZr (PO_4)_2 Solid Solutions2006

    • Author(s)
      福田功一郎
    • Journal Title

      J. Solid State Chem. 179

      Pages: 300-303

  • [Journal Article] Structural Chemistry of Alkaline Earth Aluminate Phosphors2006

    • Author(s)
      福田功一郎
    • Journal Title

      Advanced Matererials Research 11-12

      Pages: 43-46

  • [Journal Article] Evaluation of Heated Chrysotile Using Phase-Contrast Microscope2006

    • Author(s)
      橋本 忍
    • Journal Title

      J. Ceram. Soc. Jpn 114

      Pages: 716-718

  • [Journal Article] Detoxification of Sprayed Crocidolite2006

    • Author(s)
      橋本 忍
    • Journal Title

      J. Ceram. Soc. Jpn 114

      Pages: 1150-1154

  • [Journal Article] Detoxification od Asbestos and Asbestos-Containing Cement Board2006

    • Author(s)
      橋本 忍
    • Journal Title

      Advanced Matererials Research 11-12

      Pages: 85-88

  • [Book] これだけは知っておきたい新素材・新材料のすべて2006

    • Author(s)
      福田 功一郎(分担)
    • Total Pages
      187
    • Publisher
      日刊工業新聞社
  • [Book] 環境対応型セラミックスの技術と応用2006

    • Author(s)
      福田 功一郎(分担)
    • Total Pages
      291
    • Publisher
      シーエムシー出版
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 広帯域蛍光体及びその製造方法並びに母体の選択方法2007

    • Inventor(s)
      福田 功一郎 他
    • Industrial Property Rights Holder
      松井 信行
    • Industrial Property Number
      特許 特願2007-67851
    • Filing Date
      2007-03-16
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 蛍光体混合物及びその製造方法2007

    • Inventor(s)
      福田 功一郎 他
    • Industrial Property Rights Holder
      松井 信行
    • Industrial Property Number
      特許 特願2007-67878
    • Filing Date
      2007-03-16
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 熱電変換材料2007

    • Inventor(s)
      福田 功一郎 他
    • Industrial Property Rights Holder
      松井 信行
    • Industrial Property Number
      特許 特願2007-79124
    • Filing Date
      2007-03-26
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 炭化物内包カーボンナノ力プセル及びその製造方法2006

    • Inventor(s)
      福田 功一郎 他
    • Industrial Property Rights Holder
      松井 信行
    • Industrial Property Number
      特許 特願2006-282341
    • Filing Date
      2006-10-17

URL: 

Published: 2008-05-08   Modified: 2016-04-21  

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