キャリア移動度を制御した低分子有機薄膜の熱電変換デバイス化に関する研究

• 研究課題/領域番号: 25390048
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用物性
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 林 慶 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70360625)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2013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: 低分子有機物 / 熱電変換 / 薄膜

研究成果の概要

エネルギー資源の枯渇と発電に伴う地球温暖化問題を解決するために、熱電変換デバイスを用いたクリーンな発電技術の実現が期待されている。本研究では、熱電変換材料として無毒で安価な低分子有機物に着目し、有機物薄膜の熱電変換材料としての可能性とその発電性能を調査した。加えてｙ、有機物薄膜の熱伝導率を測定するための測定装置を構築した。ペンタセン、テトラチアフルバレン-テトラシアノキノジメタン(TTF-TCNQ)、TTF-Ixについて、熱電変換性能を測定し、それらの発電性能を明らかにすることに成功した。

研究成果

• [国際共同研究] University of Malaya(Malaysia)
• [雑誌論文] Ionic liquid entrapment by an electrospun polymer nanofiber matrix as a high conductivity polymer electrolyte (2015)
  • 著者名/発表者名: R. S. Datta, S. M. Said, S. R. Shahrir, Norbani Abdullah, M. F. M. Sabri, S. Balamurugan, Y. Miyazaki, K. Hayashi, N. A. Hashim, Umma Habibab, and Amalina M. Afifi
  • 雑誌名: RSC Advances 巻: 5 号: 60 ページ: 48217-48223
  • DOI: 10.1039/c5ra03935e
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Thermoelectric Potential of Polymer-Scaffolded Ionic Liquid Membranes (2013)
  • 著者名/発表者名: R. S. Datta, S. M. Said, S. R. Sahamir, M. R. Karim, M. F. M. Sabri, T. Nakajo, M. Kubouchi, K. Hayashi, Y. Miyazaki
  • 雑誌名: Journal of Electronic Materials 巻: - 号: 6 ページ: 1585-1589
  • DOI: 10.1007/s11664-013-2799-1
  • 査読あり
• [学会発表] Fabrication of TTF-Ix thin films for thermoelectric applications (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Kuba, K. Hayashi, Y. Miyazaki
  • 学会等名: 34th Annual International Conference on Thermoelectrics (ICT2015)
  • 発表場所: Dresden, Germany
  • 年月日: 2015-06-28
  • 国際学会
• [学会発表] パルスレーザー堆積法で作製した(Mn,Fe)Siγ～1.7薄膜のバンドギャップ (2015)
  • 著者名/発表者名: 石井健太郎, 林 慶, 宮﨑 讓
  • 学会等名: 第62回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東海大学 湘南キャンパス (平塚、神奈川)
  • 年月日: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [学会発表] 有機化合物TTF-Ixの薄膜作製と熱電特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 久芳健人, 林 慶, 髙松智寿, 宮﨑 讓
  • 学会等名: 第69回応用物理学会東北支部学術講演会
  • 発表場所: 東北大学大学院工学研究科 青葉記念会館 (仙台、宮城)
  • 年月日: 2014-12-04 – 2014-12-05
• [学会発表] Preparation of TTF-Ix Thin Films by Evaporation Method for Organic Thermoelectric Devices (2014)
  • 著者名/発表者名: Kei Hayashi, Kento Kuba and Yuzuru Miyazaki
  • 学会等名: The 15th IUMRS-International Conference in Asia (IUMRS-ICA 2014)
  • 発表場所: Fukuoka University, Fukuoka, Japan
• [備考] TTF-TCNQ薄膜の熱電性能
  • URL: http://www.apph.tohoku.ac.jp/ymiyazaki-lab/naiyou/syousai/TTF-TCNQ.htm
• [備考] ペンタセン薄膜の熱電性能
  • URL: http://www.apph.tohoku.ac.jp/ymiyazaki-lab/naiyou/syousai/Pentacene.htm