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全スケールフォノン散乱構造の構築によるナノ構造化シリコン高性能熱電材料の創製

研究課題

研究課題/領域番号 25820457
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 エネルギー学
研究機関大阪大学

研究代表者

大石 佑治  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20571558)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードナノSi / 熱電特性 / 熱電 / ボールミル / コンポジット / ナノ結晶シリコン / 環境調和型熱電材料 / 低熱伝導率
研究成果の概要

単結晶Siの熱電特性を測定し、その熱電特性を再現できるボルツマン輸送方程式に基づいた理論モデルを構築した。ボールミルでナノ粒子化したSiを焼結することで、バルクナノ結晶化Siを作製し、粒径50 nm程度のバルクナノ結晶Siが作製できること、及び熱伝導率が低減することを示した。Geとの合金化、及びNiSi2ナノ粒子を混合することで熱伝導率のさらなる低減の低減に成功したが、SiGe合金に対して大幅な熱電性能の向上は達成できなかった。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Thermoelectric properties of heavily boron- and phosphorus-doped Si2015

    • 著者名/発表者名
      Yuji Ohishi, Jun Xie, Yoshinobu Miyazaki, Yusufu Aikebaier, Hiroaki Muta, Ken Kurosaki, Shinsuke Yamanaka, Noriyuki Uchida, and Tetsuya Tada
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Effect of acid washing on thermoelectric properties of heavily doped p-type nanocrystalline silicon2014

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Ito, Yuji Ohishi, Hiroaki Muta, Ken Kurosaki, Shinsuke Yamanaka
    • 学会等名
      2014 MRS Fall Meeting and Exhibit
    • 発表場所
      Boston, Massachusetts
    • 年月日
      2014-11-30 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] フッ化水素酸によって不純物を除去したp型ナノ結晶化Siの熱電特性2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤 優介、大石 佑治、牟田 浩明、黒崎 健、山中 伸介
    • 学会等名
      日本熱電学会
    • 発表場所
      独立行政法人物質・材料研究機構千現地区管理棟
    • 年月日
      2014-09-29 – 2014-09-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Effect of acid washing on thermoelectric properties of nanocrystalline silicon prepared by ball milling2013

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Ito, Yuji Ohishi, Aikebaier Yusufu, Ken Kurosaki, Shinsuke Yamanaka
    • 学会等名
      The 32nd International Conference on Thermoelectrics
    • 発表場所
      Kobe (Japan)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] フッ化水素酸によって不純物を除去したナノ結晶化Siの熱電特性2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤優介, 大石佑治, Aikebaier Yusufu, 牟田浩明, 黒崎健, 山中伸介
    • 学会等名
      第十回日本熱電学会学術講演会
    • 発表場所
      名古屋大学大学院工学研究科
    • 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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