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亜鉛-アンチモン系合金の熱電性能の改善

研究課題

研究課題/領域番号 22560702
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 構造・機能材料
研究機関長崎大学

研究代表者

羽坂 雅之  長崎大学, 大学院・工学研究科, 研究員 (30039698)

研究分担者 森村 隆夫  長崎大学, 大学院・工学研究科, 助教 (30230147)
研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2011年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2010年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード金属物性 / 格子欠陥 / 電子顕微鏡 / 電子・電気材料 / 電気・電子材料
研究概要

本研究の目的は、熱電気直接変換による発電のために、合金ZnxSb3 (x= 3.4-4.3)の微視的構造と熱電的性質を解明することである。合金の作製は周速度0.6-4.2m s-1の片ロール液体急冷法により、微視的構造の解明は、X線回折、透過電子顕微鏡観察、エネルギー分散型X線分析および自由エネルギー計算によった。液体急冷状態においてβ-Zn4Sb3 は、0.6 m s-1の場合x < 4でZnSbと、x > 4でZnと共存し、4.2 m s-1の場合x >= 3.8でζ-Zn3Sb2と共存した。Ζ-Zn3Sb2はその後のアニールによって消滅した。Β-Zn4Sb3においてはナノサイズのボイドやZn粒がZn空孔、侵入型Zn原子、Zn原子の反応により析出あるいは消滅した。測定した無次元性能指数、出力因子、ゼーベック係数、電気伝導度、熱伝導度は合金の作製プロセスによって微視的構造が変化するため大きく変化した。

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (14件)

  • [雑誌論文] Microstructures and Thermoelectric Properties of Melt-Spun ZnxSb3 Ribbons2013

    • 著者名/発表者名
      T. Morimura, M.Hasaka, H. Nakashima
    • 雑誌名

      Journal of Electron Materials

      巻: 42 号: 7 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1007/s11664-013-2481-7

    • NAID

      120006986040

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation and antibacterial properties of Ag-containing diamond-like carbon films prepared by a combination of magnetron sputtering and plasma source ion implantation2013

    • 著者名/発表者名
      K. Baba, R. Hatada, S. Flege, W. Ensinger, Y. Shibata, J. Nakashima, T. Sawasec, T. Morimura
    • 雑誌名

      Vacuum

      巻: 89 ページ: 179-84

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation and antibacterial properties of Ag-containing diamond-like carbon folms prepared by a combination of magnetron sputtering and plasma source ion implantation2013

    • 著者名/発表者名
      K. Baba, R. Hatada, S. Flege, W. Ensinger, Y. Shibata, J. Nakashima, T. Sawase, T. Morimura
    • 雑誌名

      Vacuum

      巻: 89 ページ: 179-184

    • DOI

      10.1016/j.vacuum.2012.04.015

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermoelectric Properties of Melt-Spun Zn_xSb_3 Ribbons2012

    • 著者名/発表者名
      M. Hasaka, T. Morimura, H. Nakashima
    • 雑誌名

      Journal of Electron Materials

      巻: 41 ページ: 1193-8

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microstructures and Thermoelectric Properties of Sintered Ca_3Co_4O_9-Based Oxide2012

    • 著者名/発表者名
      T. Morimura, M. Hasaka, S. Kondo, H. Nakashima, H. Maeda
    • 雑誌名

      Journal of Electron Materials

      巻: 41 ページ: 1217-21

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 行列表示によるSTEM像シミュレーション法の開発2012

    • 著者名/発表者名
      森村隆夫
    • 雑誌名

      長崎大学大学院工学研究科研究報告

      巻: 42 ページ: 16-21

    • NAID

      110009433203

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Thermoelectric Properties of Melt-Spun ZnxSb3 Ribbons2012

    • 著者名/発表者名
      M. Hasaka, T. Morimura, H. Nakashima
    • 雑誌名

      Journal of Electronic Materials

      巻: 41 号: 6 ページ: 1193-1198

    • DOI

      10.1007/s11664-012-1910-3

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microstructures and Thermoelectric Properties of Sintered Ca3Co4O9-Based Oxide2012

    • 著者名/発表者名
      T. Morimura, M. Hasaka, S. Kondo, H. Nakashima, H. Maeda
    • 雑誌名

      Journal of Electronic Materials

      巻: 41 号: 6 ページ: 1217-1221

    • DOI

      10.1007/s11664-012-1929-5

    • NAID

      120006985560

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the role of induced impurity potential of β-FeSi22011

    • 著者名/発表者名
      S. Kondo, M. Hasaka, T. Morimura
    • 雑誌名

      Physics Procedia

      巻: 11 ページ: 142-5

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the role of induced impurity potential of β-FeSi_22011

    • 著者名/発表者名
      S.Kondo, M.Hasaka, T.Morimura
    • 雑誌名

      Physics Procedia

      巻: 11 ページ: 142-145

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microstructures of Annealed TiNiSn-Based Alloy Ribbons2010

    • 著者名/発表者名
      T. Morimura, M. Hasaka, K. Shimoda, H. Nakashima
    • 雑誌名

      Journal of Electronic Materials

      巻: 39 ページ: 2149-53

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] STEM image simulation byBloch-wave method with layer-by-layerrepresentation2010

    • 著者名/発表者名
      T. Morimura
    • 雑誌名

      Journal of Electron Microscopy

      巻: 59

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microstructures of Annealed TiNiSn-Based Alloy Ribbons2010

    • 著者名/発表者名
      T.Morimura, M.Hasaka, K Shimoda, H.Nakashima
    • 雑誌名

      Journal of Electronic Materials

      巻: 39 ページ: 2149-2153

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] STEM image simulation by Bloch-wave method with layer-by-layer representation2010

    • 著者名/発表者名
      T.Morimura
    • 雑誌名

      Journal of Electron Microscopy

      巻: 59

    • NAID

      120006984972

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Microstructures and Thermoelectric Properties of Melt-Spun ZnxSb3 Ribbons2012

    • 著者名/発表者名
      T. Morimura, M. Hasaka, H. Nakashima
    • 学会等名
      The 31st International & 10th European Conference on Thermoelectrics
    • 発表場所
      Aalborg, Denmark
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ミスフィット型層状酸化物のSTEM観察と熱電的性質2012

    • 著者名/発表者名
      山口隆大、森村隆夫、佐藤幸生、幾原雄一、羽坂雅之
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会、第68回学術講演会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(つくば)
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ミスフィット型層状酸化物のSTEM観察と熱電的性質2012

    • 著者名/発表者名
      山口隆大、森村隆夫、佐藤幸生、幾原雄一、羽坂雅之
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第68回学術講演会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(つくば)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Structures and Thermoelectric properties of Melt-Spun ZnxSb3 Ribbons2012

    • 著者名/発表者名
      T.Morimura, M.Hasaka, H.Nakashima
    • 学会等名
      31st International Conference on Thermoelecrtics
    • 発表場所
      Aalborg, Denmark
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Thermoelectric properties of melt-spun ZnxSb3 ribbons2011

    • 著者名/発表者名
      M. Hasaka, T. Morimura, H. Nakashima
    • 学会等名
      30th International Conference on Thermoelectrics
    • 発表場所
      Traverse City, Michigan, USA
    • 年月日
      2011-07-18
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Microstructures and thermoelectric properties of sintered Ca3Co4O9-based oxide2011

    • 著者名/発表者名
      T. Morimura, M. Hasaka, S. Kondo, H. Nakashima
    • 学会等名
      30th International Conference on Thermoelectrics
    • 発表場所
      Traverse City, Michigan, USA
    • 年月日
      2011-07-18
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Microstructures and thermoelectric properties of sintered Ca3Co4O9-based oxide2011

    • 著者名/発表者名
      Takao Morimura, Masayuki Hasaka, Shin-ichiro Kondo, Hiromichi Nakashima
    • 学会等名
      30th International Conference on Thermoelectrics (ICT 2011)
    • 発表場所
      Traverse City, Michigan USA(招待講演)
    • 年月日
      2011-07-18
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Thermoelectric properties of melt-spun ZnxSb3 ribbons2011

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Hasaka, Takao Morimura, Hiromiti Nakashima
    • 学会等名
      30th International Conference on Thermoelectrics (ICT 2011)
    • 発表場所
      Traverse City, Michigan USA(招待講演)
    • 年月日
      2011-07-18
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ハーフホイスラー型TiNiSn系合金の熱電的性質に及ぼすSb添加効果2010

    • 著者名/発表者名
      里華江、森村隆夫、羽坂雅之、中島弘道
    • 学会等名
      日本金属学科九州支部・日本鉄鋼協会九州支部合同学術講演会
    • 発表場所
      熊本大学(熊本)
    • 年月日
      2010-06-05
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Bloch波法によるSTEM像シミュレーションの欠陥構造への応用2010

    • 著者名/発表者名
      森村隆夫、羽坂雅之
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第66回学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(名古屋)
    • 年月日
      2010-05-24
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [学会発表] ミスフィット型層状酸化物の熱電特性とSTEM観察

    • 著者名/発表者名
      山口隆大、森村隆夫、佐藤幸生、幾原雄一
    • 学会等名
      日本金属学会九州支部・日本鉄鋼協会九州支部・軽金属学会九州支部合同学術講演会
    • 発表場所
      北九州国際会議場(北九州)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 不純物添加ミスフィット酸化物の熱電特性の改善

    • 著者名/発表者名
      小島拓也、森村隆夫、近藤慎一郎、中島弘道
    • 学会等名
      日本金属学会九州支部・日本鉄鋼協会九州支部・軽金属学会九州支部合同学術講演会
    • 発表場所
      北九州国際会議場(北九州)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ミスフィット型層状酸化物のSTEM観察と熱電変換特性

    • 著者名/発表者名
      山口隆大、森村隆夫、佐藤幸生、幾原雄一
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会九州支部
    • 発表場所
      別府(大分)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Bloch波法によるHAADFF-STEM像シミュレーション法の開発

    • 著者名/発表者名
      小島拓也、森村隆夫、近藤慎一郎
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会九州支部
    • 発表場所
      別府(大分)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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