2013 Fiscal Year Annual Research Report
ナノスケール熱電変換のボトムアップ的シミュレーション
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24681021
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
山本 貴博 東京理科大学, 工学部, 講師 (30408695)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ナノ構造物性 / 熱電変換 / シミュレーション |
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| Research Abstract |
本研究は、ナノ物質の熱電変換を原子レベルで高精度に解析するシミュレータの開発を行い、ナノ物質に固有の非平衡熱電相関現象の解明とユビキタス元素からなる熱電変換ナノ物質の開発支援を行うものである。期間内に３つの課題：
項目１：ナノ物質の熱電変換シミュレータの開発
項目２：ナノ物質に特有の非平衡熱電相関現象の理論予測
項目３：ユビキタス元素を基軸としたPGECナノ物質の理論設計とデータベースの公開
を実施する。以下に、平成25年度の研究実績の概要を記す。
平成２４年度に引き続き、項目１に関してはプログラムの高速化と適応物質範囲の拡大化を行った。項目２では、ユビキタス元素から構成される各種ナノ物質の非平衡熱電相関現象の解析を行った。特に，カーボンナノチューブ薄膜（バッキーペーパー）の熱電物性をシミュレーションで予測し、国内の実験グループと共同で、高純度の半導体バッキーペーパー熱電材料の作成に成功した。また、本年度より項目３に取り組み始めた。項目３では、項目２によって得られた知見をもとにユビキタス元素を基軸とした環境調和型のPGECナノ物質の開発・設計指針を理論的に与え、各種ナノ材料の熱電変換効率の温度依存性、構造依存性、欠陥・不純物・乱れの影響など様々なデータを系統的に整理し、それらをデータベースとして一般公開する準備を整えている
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初の計画はいずれも順調に進んできる上に、本研究で得られた理論的知見に基づき実験グループと連携することで、世界初となる高純度の半導体バッキーペーパー熱電材料の開発に成功したことは、当初の計画をはるかに上回る進展であったといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成26年度は最終年度であるので、この研究課題で構築した熱電物性シミュレータとそれによって得られた計算結果をWEB等を通して一般公開する予定である。また、実験グループとの連携をさらに強化し、新しいユビキタス熱電材料の開発を目指す。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
当初、PD研究員の雇用を考えていたが、より円滑に研究課題を遂行することが可能な業者が見つかり、そちらに受託することで経費削減を行うことができた。
繰越金と今年度の予算を合わせ、今年度も業者への受託を行うことで、効率的かつ計画的に予算を使用する。
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