トポロジー最適化に基づく熱電素子のナノ複合構造設計

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26246047
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 泉井 一浩 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90314228)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松本 充弘 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10229578) ; 西脇 眞二 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10346041) ; 山田 崇恭 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30598222)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 熱電素子 / ナノ複合構造 / 最適設計 / トポロジー最適化

Outline of Annual Research Achievements

熱伝導率が低く，導電率が高い高性能の熱電素子を得るため，近年，ナノ複合構造を設計する方法が注目を集めている．しかしながら，ナノ複合構造における格子振動（フォノン）と電子の挙動は互いに関連し複雑であるため，その最適構造は，以前，未知のままとなっている．そこで，トポロジー最適化法を熱電素子のナノ構造の最適設計に応用することが出来れば，性能を抜本的に向上させる素子を開発することが期待できる．本年度は考慮の対象をフォノンの挙動に絞り込んで数値解析法を用いた最適設計法を構築した．

Current Status of Research Progress

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

Reason

フォノンの挙動を対象としたトポロジー最適化の基礎検討を進めることができた．

Strategy for Future Research Activity

考慮の対象を電子にも拡張し，より実践的な最適設計の方法を構築する