自然ナノ構造高性能バルク熱電材料の開発

• 研究課題/領域番号: 21760519
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 金属物性
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 黒崎 健 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (90304021)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2010年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2009年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 半導体物性 / 熱電材料 / 熱電変換 / ナノ材料 / 熱電発電 / エネルギー / 金属物性

研究概要

本研究では、材料中に自然にナノ構造が生じるGa2Te3関連物質について、バルクナノ材料を作製し、そのナノ構造と熱電特性の相関を詳細に研究した。その結果、材料中に存在する構造空孔が面状に集合して存在するとき、熱伝導率が飛躍的に低減され、熱電特性が向上することを見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Effects of Tl-filling into the voids and Rh substitution for Co on the thermoelectric properties of CoSb3 (2011)
  • 著者名/発表者名: Adul Harnwunggmoung, Ken Kurosaki, Yuji Ohishi, Hiroaki Muta, Shinsuke Yamanaka
  • 雑誌名: J.Alloys Compd. 509 ページ: 1084-1089
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Tl-filling into the voids and Rh substitution for Co on the thermoelectric properties of CoSb3 (2011)
  • 著者名/発表者名: Adul Harnwunggmoung, Ken Kurosaki, Yuji Ohishi, Hiroaki Muta, Shinsuke Yamanaka
  • 雑誌名: J.Alloys Compd. 巻: 509 ページ: 1084-1089
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-temperature thermoelectric properties of thallium-filled skutterudites (2010)
  • 著者名/発表者名: Adul Harnwunggmoung, Ken Kurosaki, Hiroaki Muta, Shinsuke Yamanaka
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lett. 96
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Rh substitution for Co on the thermoelectric properties of CoSb3 (2010)
  • 著者名/発表者名: Adul Harnwunggmoung, Ken Kurosaki, Anek Charoenphakdee, Aikebaier Yusufu, Hiroaki Muta, Shinsuke Yamanaka
  • 雑誌名: Mater.Trans. 51 ページ: 882-886
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermoelectric properties of gold telluride : AuTe2,J (2010)
  • 著者名/発表者名: Anek Charoenphakdee, Ken Kurosaki, Adul Harnwunggmoung, Hiroaki Muta, Shinsuke Yamanaka
  • 雑誌名: Alloys Compd. 496 ページ: 53-55
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermal expansion and melting temperature of the half-Heusler compounds : MNiSn (M=Ti, Zr, Hf) (2010)
  • 著者名/発表者名: Do-young Jung, Ken Kurosaki, Chang-eun Kim, Hiroaki Muta, Shinsuke Yamanaka
  • 雑誌名: J.Alloys Compd. 489 ページ: 328-331
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-temperature thermoelectric properties of thallium-filled skutterudites (2010)
  • 著者名/発表者名: l Harnwunggmoung, Ken Kurosaki, Hiroaki Muta, Shinsuke Yamanaka
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lett. 巻: 96
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Rh substitution for Co on the thermoelectric properties of CoSb3 (2010)
  • 著者名/発表者名: Adul Harnwunggmoung, Ken Kurosaki, Anek Charoenphakdee, Aikebaier Yusufu, Hiroaki Muta, Shinsuke Yamanaka
  • 雑誌名: Mater.Trans. 巻: 51 ページ: 882-886
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermoelectric properties of gold telluride : AuTe2 (2010)
  • 著者名/発表者名: Anek Charoenphakdee, Ken Kurosaki, Adul Harnwunggmoung, Hiroaki Muta, Shinsuke Yamanaka
  • 雑誌名: J.Alloys Compd. 巻: 496 ページ: 53-55
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of periodicity of the two-dimensional vacancy planes on the thermal conductivity of bulk Ga2Te3, phys (2009)
  • 著者名/発表者名: Chang-eun Kim, Ken Kurosaki, Manabu Ishimaru, Do-young Jung, Hiroaki Muta, Shinsuke Yamanaka
  • 雑誌名: status solidi-R 3 ページ: 221-223
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of periodicity of the two-dimensional vacancy planes on the the rmal conductivity of bulk Ga_2Te_3 (2009)
  • 著者名/発表者名: Chang-eun Kim Ken Kurosaki, Manabu Ishimaru, Do-young Jung, Hiroaki Muta, Shinsuke Yamanaka
  • 雑誌名: phys.status solidi-R 3 ページ: 221-223
  • 査読あり
• [学会発表] タリウムフィルドスクッテルダイト化合物の熱電特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 黒崎健
  • 学会等名: 日本熱電学会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2010-08-19
• [学会発表] 空孔分布制御による熱電材料の高性能化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 黒崎健
  • 学会等名: 筑波大学第5回KEK連携研究会「熱電変換材料と新規機能物質」
  • 発表場所: 筑波大学
• [学会発表] Effect of vacancy distribution on the lattice thermal conductivity of Ga2Se3 (2010)
  • 著者名/発表者名: Ken Kurosaki
  • 学会等名: 3rd International Congress on Ceramics (ICC3),Nov.14-18
  • 発表場所: Osaka
• [学会発表] Ga2Se3の熱伝導率に及ぼす空孔分布状態の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 黒崎健
  • 学会等名: 日本金属学会
  • 発表場所: 北海道大学
• [学会発表] Effect of valence state of Tl on the lattice thermal conductivities of thallium tellurides (2010)
  • 著者名/発表者名: Ken Kurosaki
  • 学会等名: 2010 MRS Spring Meeting
  • 発表場所: Moscone West and San Francisco Marriott
• [学会発表] Effect of vacancy distribution on the lattice thermal conductivity of Ga2Se3 (2010)
  • 著者名/発表者名: Ken Kurosaki
  • 学会等名: 3rd International Congress on Ceramics (ICC3)
  • 発表場所: Osaka, Japan
• [学会発表] Effect of valence state of T1 on the lattice thermal conductivities of thallium tellurides (2010)
  • 著者名/発表者名: Ken Kurosaki
  • 学会等名: 2010 MRS Spring Meeting
  • 発表場所: Moscone West and San Francisco Marriott
• [学会発表] タリウムフィルドスクッテルダイト化合物の熱電特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 黒崎健
  • 学会等名: 日本熱電学会第7回学術講演会
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンパス
• [学会発表] Ga2Se3の熱伝導率に及ぼす空孔分布状態の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 黒崎健
  • 学会等名: 日本金属学会「2010年秋期(第147回)大会」
  • 発表場所: 北海道大学
• [学会発表] 多様な空孔分布を有するGa_2Te_3関連物質の熱電特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 黒崎健
  • 学会等名: 粉体粉末冶金協会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2009-10-27
• [学会発表] 多様な空孔分布を有するGa_2Te_3関連物質の熱電特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 黒崎健
  • 学会等名: 粉体粉末冶金協会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場、名古屋市
  • 年月日: 2009-10-27
• [学会発表] Tl-Te二元系化合物の熱伝導率 (2009)
  • 著者名/発表者名: 黒崎健
  • 学会等名: 日本金属学会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] Tl-Te二元系化合物の熱伝導率 (2009)
  • 著者名/発表者名: 黒崎健
  • 学会等名: 日本金属学会
  • 発表場所: 京都大学、京都市
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] Fe2VAlの熱電特性におよぼすVサイトのNb置換の影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 黒崎健
  • 学会等名: 日本熱電学会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2009-08-10
• [学会発表] Fe_2VAlの熱電特性におよぼすVサイトのNb置換の影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 黒崎健
  • 学会等名: 日本熱電学会
  • 発表場所: 東北大学、仙台市
  • 年月日: 2009-08-10