スクッテルダイト型硫化物の局所構造と熱電特性の関係の解明

• 研究課題/領域番号: 23K13548
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分26020:無機材料および物性関連
• 研究機関: 山陽小野田市立山口東京理科大学
• 研究代表者: 橋國 克明 山陽小野田市立山口東京理科大学, 工学部, 助教 (70907774)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2025年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 熱電変換 / 熱電物性 / 硫化物 / スクッテルダイト / 局所構造

研究開始時の研究の概要

熱エネルギーを電気エネルギーに直接変換できる熱電変換技術は，エネルギー利用効率を高める手段の一つである。本研究では，環境低負荷で低毒性な元素である硫黄を主成分とし，特徴的な結晶構造を持つCo2Ge3S3が高い熱電性能を示すことに着目し，その起源と考えられる局所構造の形状と熱電特性の関係を明らかにする。また，元素置換や元素充填がその局所構造をどのように変化させるのか調べる。得られた知見に加えて，キャリア濃度の最適化と格子熱伝導率の抑制を行い，熱電性能を最大化させる。