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Si-NiSi2の整合界面コンポジット化による理想的ナノ結晶熱電材料の創製

研究課題

研究課題/領域番号 15K18233
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 構造・機能材料
研究機関大阪大学

研究代表者

大石 佑治  大阪大学, 工学研究科, 助教 (20571558)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード熱電材料 / ナノ構造化 / シリコン / 液体急冷法 / Si熱電材料 / 自己組織的ナノ構造化 / 液相焼結 / コンポジット材料 / Si-CoSi2コンポジット / 欠陥 / 熱伝導率低減
研究成果の概要

p型ドーパントとしてBを1%添加したSiとCoを液体急冷法で急冷したのちに放電プラズマ焼結法によって焼結することで、Si母相中に100-500 nm程度のサイズのCoSi2のナノ粒子を微細に分散させたようなナノ構造を自己組織的に構築することに成功した。CoSi2はNiSi2と同じくSiと整合界面を形成することが期待される物質である。このコンポジット材料の熱電特性を評価したところ、ゼーベック係数や電気伝導率はほとんど影響を受けていないにも関わらず、格子熱伝導率は低減し、熱電性能指数ZTが最大で20%ほど向上したことが明らかとなった。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 学会発表 (8件) (うち国際学会 4件)

  • [学会発表] Nanostructure of Si/transition metal silicide composite prepared by a melt spinning method2017

    • 著者名/発表者名
      Yuji Ohishi, Tomoki Ebata, Jun Xie, Hiroaki Muta, Ken Kurosaki and Shinsuke Yamanaka
    • 学会等名
      TMS2017 146th Annual Meeting and Exhibition
    • 発表場所
      San Diego, California
    • 年月日
      2017-02-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Introducing Dislocation Lines for Controlled Conductivity in Si-based Nanocomposites by Liquid-phase Sintering2017

    • 著者名/発表者名
      Jun XIE, Yuji OHISHI, Aikebaier YUSUFU, Hiroaki MUTA, Ken KUROSAKI, and Shinsuke YAMANAKA
    • 学会等名
      TMS2017 146th Annual Meeting and Exhibition
    • 発表場所
      San Diego, California
    • 年月日
      2017-02-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thermoelectric properties of nanostructured HMSs/Si eutectic alloy prepared by a melt spinning method2017

    • 著者名/発表者名
      Saori Wadagaki, Yuji Ohishi, Hiroaki Muta, Ken Kurosaki and Shinsuke Yamanaka
    • 学会等名
      TMS2017 146th Annual Meeting and Exhibition
    • 発表場所
      San Diego, California
    • 年月日
      2017-02-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Si-シリサイド系における液相焼結による高密度転位組織の導入と熱電特性への影響2016

    • 著者名/発表者名
      謝 駿,大石 佑治,市川 聡,Aikebaier Yusufu, 牟田 浩明,黒崎 健,山中 伸介
    • 学会等名
      第13回 日本熱電学会学術講演会
    • 発表場所
      東京理科大学 葛飾キャンパス
    • 年月日
      2016-09-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 液相焼結によるSi-NiSi2ナノコンポジットの作製と 熱電性能の評価2016

    • 著者名/発表者名
      小西 健太,大石 佑治,謝 駿,牟田 浩明,黒崎 健,山中 伸介
    • 学会等名
      第13回 日本熱電学会学術講演会
    • 発表場所
      東京理科大学 葛飾キャンパス
    • 年月日
      2016-09-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 液体急冷法によるHMSs/Si共晶合金のナノ構造化と 熱電特性の評価2016

    • 著者名/発表者名
      和田垣 沙織,大石 佑治,牟田 浩明,黒崎 健, 山中 伸介
    • 学会等名
      第13回 日本熱電学会学術講演会
    • 発表場所
      東京理科大学 葛飾キャンパス
    • 年月日
      2016-09-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Thermoelectric Properties of Si/Silicon Bolide sub-microcomposite Prepared by Melt Spinning Technique2016

    • 著者名/発表者名
      Jun XIE, Yuji OHISHI, Yoshinobu MIYAZAKI, Aikebaier YUSUFU, Hiroaki MUTA, Ken KUROSAKI, and Shinsuke YAMANAKA
    • 学会等名
      TMS 2016: Annual Meeting & Exhibition
    • 発表場所
      Nashville (the United States)
    • 年月日
      2016-02-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 液体急冷法によるSi/CoSi2ナノコンポジットの作製と熱電性能の評価2015

    • 著者名/発表者名
      謝 駿,大石 佑治,宮崎 吉宣,Aikebaier Yusufu, 牟田 浩明,黒崎 健,山中 伸介
    • 学会等名
      第 12 回日本熱電学会学術講演会(TSJ2015)
    • 発表場所
      九州大学筑紫地区総合研究棟(福岡県・春日市)
    • 年月日
      2015-09-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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