電界効果技術と有機合成化学を駆使した低次元ナノ結晶の熱電特性の開拓

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20KK0318
• Research Institution: Central Research Institute of Electric Power Industry
• Principal Investigator: 清水 直 一般財団法人電力中央研究所, エネルギートランスフォーメーション研究本部, 主任研究員 (60595932)
• Project Period (FY): 2021 – 2023
• Keywords: 熱電効果 / ナノ材料 / ナノ結晶 / 電界効果 / 有機合成

Outline of Annual Research Achievements

半導体ナノ材料は、結晶表界面でのフォノン散乱による熱伝導率の抑制に加え、バルク材料とは異なる電子状態に由来する出力因子の増強の可能性から、高い熱電変換効率を実現できる熱電材料の候補の一つとして研究が進められている。本研究では、「キャリア密度を電気的に制御する技術」と「半導体ナノ材料の形状およびサイズを制御する技術」を用いる。イオン液体をゲート絶縁体とする電気二重層トランジスタ構造を用いることで、半導体ナノ材料のキャリア密度を広範囲かつ精密に制御でき、熱電特性の系統的な探索が可能となる。また、有機合成化学の手法を用いることで、形状、サイズ、材料の異なる様々な半導体ナノ材料を合成することが可能となる。これらの核となる技術を組み合わせることにより、次世代の革新的熱電材料の探索を行い、基課題の研究計画を発展させる。
本年度（2022年2月の交付申請後の2ヶ月間）は、次年度に開始を予定しているドイツへの渡航に向け、準備を行った。具体的には、ドイツ渡航期間中の代替要員の選定および業務内容の相談、研究滞在ビザの申請に必要な書類の準備、航空券の見積もり等を行った。また、滞在予定先の研究グループと、渡航開始日および渡航期間の調整、Hosting Agreementの契約等、事務的な打ち合わせを行った。さらに、ドイツにおける新型コロナウイルスの感染拡大状況や、研究室における感染防止対策について打ち合わせを行い、できる限りの対策と準備を行った上で、渡航および研究を開始するという認識を共有した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度（2022年2月の交付申請後の2ヶ月間）は、次年度のドイツ渡航へ向けた事務的な手続きを進めた。渡航開始までに必要な手続きを全て完了できるように進めており、進展具合は「おおむね順調に進展している」と考えている。

Strategy for Future Research Activity

本年度（2022年2月の交付申請後の2ヶ月間）は渡航準備を順調に進めることができており、これまでの研究計画は予定通りに進行している。次年度の渡航についても、計画の変更などの予定は無い。