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ZTメータを用いた酸化物熱電材料の動的・スモールポーラロン生成メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 25410238
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 無機工業材料
研究機関山梨大学

研究代表者

掛本 博文  山梨大学, 総合研究部, 助教 (10334509)

研究分担者 入江 寛  山梨大学, 総合研究部, 教授 (70334349)
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 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2013年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード熱電酸化物材料 / Ba2NaNb5O10-δ / 熱電特性 / 無次元性能指数 / ハーマン法 / 熱伝導率 / 酸化物熱電材料 / Nb oxide / Ba2NaNb5O15 / スモールポーラロン / フェルミ積分法 / ゼーベック係数 / 導電率 / バンド計算 / Sr3Fe2O7
研究成果の概要

還元したタングステンブロンズ型酸化物・Ba2NaNb5O15 (BNN) 配向セラミックスは、熱電 (TE)特性を調査するために作製された。僅かに増大した有効質量を議論するため、BNNの移動度、散乱因子(r)、キャリア密度は、温度可変・ホール測定により定められた。TE特性は、電子構造、輸送特性から説明された。TE特性において、BNNは、絶対値 250μV/Kの高いゼーベック係数と17.1 S/cmの導電率、そして約0.12 mW/mK2の出力因子が示された。ハーマン法を用いて、200℃で、無次元性能指数(ZT)と熱伝導率(k)は、それぞれ0.1、0.5 W/mKと得られた。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 5件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Niobium(V) Oxide with Added Silevr as a Thermoelectric Material Prepared by Spark Plasma Sintering2015

    • 著者名/発表者名
      T.Kawano, H.Kakemoto, and H.Irie
    • 雑誌名

      Materials Letters

      巻: 156 ページ: 94-97

    • DOI

      10.1016/j.matlet.2015.04.148

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Photo-controlled Thermoelectric Properties with Reversibility and Photo-Thermoelectric Effects of Tungsten Trioxide Accompanied by Its Photochromic Phenomenon2014

    • 著者名/発表者名
      C. Azuma, T. Kawano, H. Kakemoto, and H. Irie
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 116 号: 17 ページ: 173502-173503

    • DOI

      10.1063/1.4900852

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Structural and Thermoelectric Properties of Rare-Earth-Substituted Sr<sub>3</sub>Fe<sub>2</sub>O<sub>7</sub>2013

    • 著者名/発表者名
      H. Kakemoto, M. Ishikawa, J. Yazaki, H. Irie
    • 雑誌名

      MATERIALS TRANSACTIONS

      巻: 54 号: 10 ページ: 1986-1992

    • DOI

      10.2320/matertrans.E-M2013821

    • NAID

      10031201553

    • ISSN
      1345-9678, 1347-5320
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Ba2NaNb5O15の輸送及び熱電特性2016

    • 著者名/発表者名
      掛本博文、常盤佑汰、渡邉拓哉、小澤健介、入江寛
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会、19p-P13-2
    • 発表場所
      東京工業大学、東京都
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] タングステンブロンズ型酸化物Ba2NaNb5O15の電子構造と熱電物性2016

    • 著者名/発表者名
      掛本博文、入江寛
    • 学会等名
      日本物理学会 第71回年次大会、21aPS-83
    • 発表場所
      東北学院大学、宮城県仙台市
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Silver-Added Niobium(V) Oxide as a Thermoelectric Material Prepared by Spark Plasma Sintering2015

    • 著者名/発表者名
      H.Irie, T.Kawano, and H.Kakemoto
    • 学会等名
      Material Research Society, 2015 Fall meeting
    • 発表場所
      Hynes Convention Center, Boston, MA, USA
    • 年月日
      2015-11-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spark Plasma Sintering-Prepared AgSbO3 and Its Doping Effect as Themoelectric Oxides2015

    • 著者名/発表者名
      K. Ozawa, H.Kakemoto, S. Nishiyama, and H. Irie
    • 学会等名
      The 21th China-Japan Bilateral Symposium on Intelligent Electrophotonic Materials and Molecular Electronics (SIEMME' 21), p.88
    • 発表場所
      International Conference Hotel Xiamen, Xiamen, China
    • 年月日
      2015-09-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thermoelectric properties of oriented multi‐stack structure with non‐stoichiometric tungsten bronze‐type oxides2015

    • 著者名/発表者名
      H. Kakemoto, T.Watanabe and H. Irie
    • 学会等名
      34th Annual International Conference on Thermoelectrics, 13th European Conference on Thermoelectrics, PA001
    • 発表場所
      International Congress Center Dresden, Dresden, Germany
    • 年月日
      2015-06-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thermoelectric properties of SrTiO3‐TiN composite2015

    • 著者名/発表者名
      T. Watanabe, I. Hasegawa, H. Kakemoto, and H. Irie
    • 学会等名
      13th European Conference on Thermoelectrics, PA002
    • 発表場所
      International Congress Center Dresden, Dresden, Germany
    • 年月日
      2015-06-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thermoelectric Properties of Non-Stoichiometric Ba2NaNb5O15 Oriented Ceramics Compared with ab-initio and Transport Calculations2015

    • 著者名/発表者名
      H.Kakemoto, T.Kawano, K.Ozawa, and H.Irie
    • 学会等名
      Material Research Society, 2015 Spring meeting, H8.02
    • 発表場所
      Moscone West Convention Center, San Francisco, CA, USA
    • 年月日
      2015-04-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ハーマン法による酸化物材料の熱伝導率測定2015

    • 著者名/発表者名
      掛本博文、河野拓人、入江寛
    • 学会等名
      2015年第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東海大学, 神奈川県
    • 年月日
      2015-03-11 – 2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Photo-Tunable and Photo-Induced Thermoelectric Properties of Tungsten Trioxide2014

    • 著者名/発表者名
      H. Irie, H. Kakemoto, and C. Azuma
    • 学会等名
      The 33nd International Conference on Thermoelectrics (ICT2014)
    • 発表場所
      Nashville,USA
    • 年月日
      2014-07-06 – 2014-07-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Thermal conductivity of Non-stoichiometric Tungsten Bronze type Oxide Barium Sodium Niobate2014

    • 著者名/発表者名
      H. Kakemoto, T. Kawano, K. Ozawa, and H. Irie
    • 学会等名
      The 33nd International Conference on Thermoelectrics (ICT2014)
    • 発表場所
      Nashville,USA
    • 年月日
      2014-07-06 – 2014-07-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Thermoelectric properties of LiNiO2-NiO multicomponents ceramics2014

    • 著者名/発表者名
      T. Kawano, H. Kakemoto, and H. Irie
    • 学会等名
      The 33nd International Conference on Thermoelectrics (ICT2014)
    • 発表場所
      Nashville,USA
    • 年月日
      2014-07-06 – 2014-07-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Thermoelectric properties of Non-stoichiometric Silver Antimonate2014

    • 著者名/発表者名
      K. Ozawa, H. Kakemoto, S. Nishiyama, and H. Irie
    • 学会等名
      The 33nd International Conference on Thermoelectrics (ICT2014)
    • 発表場所
      Nashville,USA
    • 年月日
      2014-07-06 – 2014-07-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Thermoelectric Properties of Ba2NaNb5O15 Orient ceramics, and its hopping enhancement2014

    • 著者名/発表者名
      H. Kakemoto, T. Kawano, and H. Irie
    • 学会等名
      Electronic Materials and Applications
    • 発表場所
      Orlando, FL, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Thermal conductivity of Non-stoichiometric Tungsten Bronze type Oxide Barium Sodium Niobate2014

    • 著者名/発表者名
      H. Kakemoto, T. Kawano, K.Ozawa, and H. Irie
    • 学会等名
      The 33nd International Conference on Thermoelectrics
    • 発表場所
      Nashville, TN, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Thermoelectric Properties of non-stoichiometric Tungsten Bronze type oxide Barium Sodium Niobate2013

    • 著者名/発表者名
      H. Kakemoto, T. Kawano, and H. Irie
    • 学会等名
      The 32nd International Conference on Thermoelectrics
    • 発表場所
      Kobe, Hyogo, JAPAN
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Thermoelectric Properties of microstructure-controlled AgSbO3 ceramics by adjustment of raw materials, sintering condition, and HNO3 treatment2013

    • 著者名/発表者名
      K. Ozawa, H. Kakemoto, S. Nishiyama, and H. Irie
    • 学会等名
      The 32nd International Conference on Thermoelectrics
    • 発表場所
      Kobe, Hyogo, JAPAN
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Thermoelectric Properties of Enviromental-Friendly TiN-TiO2 and TiN-Si3N4 composites2013

    • 著者名/発表者名
      I. Hasegawa, H. Kakemoto, and H. Irie
    • 学会等名
      The 19th China-Japan Bilateral Symposium on Intelligent Electrophotonic Materials and Molecular Electronics
    • 発表場所
      Beijin, CHINA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Thermoelectric property on non-stoichiometric Barium Sodium Niobate, and heat transfer analysis by finite element method2013

    • 著者名/発表者名
      H. Kakemoto, T.Kawano, and H. Irie
    • 学会等名
      Material Research Society, Fall meeting
    • 発表場所
      Boston, MA, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [産業財産権] 熱電素子及び製造方法2014

    • 発明者名
      掛本博文、入江寛、河野拓人
    • 権利者名
      山梨大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-127807
    • 出願年月日
      2014-06-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [産業財産権] 熱電素子及び製造方法2013

    • 発明者名
      掛本博文、入江寛、河野拓人
    • 権利者名
      掛本博文、入江寛、河野拓人
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-151300
    • 出願年月日
      2013-07-19
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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