半導体ハイエントロピー合金による高出力熱電素子の創製

• 研究課題/領域番号: 24K17495
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分26010:金属材料物性関連
• 研究機関: 国立研究開発法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 岩崎 祐昂 国立研究開発法人物質・材料研究機構, ナノアーキテクトニクス材料研究センター, 研究員 (20964232)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024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); 2026年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2025年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2024年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 熱電材料 / 金属間化合物 / ハイエントロピー合金 / 第一原理計算

研究開始時の研究の概要

従来、良い熱電材料の条件として「電気はよく通し、熱は通さない; Phonon-Glass Electron-Crystal(PGEC)」が掲げられてきたが、近年、電気も熱も通さない乱雑系で更なる高性能化を目指す研究が注目されている。これは、乱れた系で電子が局在化する量子的効果が熱電物性に良い影響を与えるためである。本研究では合金系熱電素子の課題である電圧と出力の低さを解消するために組成のハイエントロピー化が有効である可能性を見出した。本研究では、高電圧・高出力が得られる熱電素子を実現する材料として半導体ハイエントロピー合金を創製することを目指す。