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フラーレン類縁体の特異的熱電効果に関する計算化学的考察

研究課題

研究課題/領域番号 25888016
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 機能物性化学
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

小島 広孝  奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 特任助教 (70713634)

研究期間 (年度) 2013-08-30 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードフラーレン / ゼーベック効果 / 熱電変換 / 分子動力学 / 廃熱利用 / 再生可能エネルギー
研究成果の概要

近年精力的に行われている熱電変換材料研究において、実用化を指向した材料開発を行うことが早急に求められている。これまでに行われた物質探索から、球状分子であるフラーレンが特異的な熱電特性を示すことがわかりつつある。本研究では、追実験により熱電特性の温度依存性を明らかにし、温度によって分子構造や熱物性の変化を観察した。また、GPGPUを利用した分子動力学計算により、構造物性相関と特異な熱電効果の発現機構の解明を試みた。その結果、フラーレン集合体の構造や分子運動に起因して熱物性が変化する兆候が得られ、特異的な熱電効果の発現との相関性に関して、その糸口となりうる結果が得られた。

報告書

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

    (16件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち謝辞記載あり 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (13件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 分子動力学法による熱電変換材料の熱物性評価2014

    • 著者名/発表者名
      小島広孝,阿部竜,藤原史弥,伊藤光洋,橋爪拓也,松原亮介,中村雅一
    • 雑誌名

      信学技報

      巻: 114 ページ: 51-56

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Enhancement of Thermoelectric Properties of Carbon Nanotube Composites by Inserting Biomolecules at Nanotube Junctions2014

    • 著者名/発表者名
      M. Ito, N. Okamoto, R. Abe, H. Kojima, R. Matsubara, I. Yamashita, M. Nakamura
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Express

      巻: 7 号: 6 ページ: 065102-065102

    • DOI

      10.7567/apex.7.065102

    • NAID

      210000135801

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 巨大ゼーベック係数を示すフラーレンの回転運動と熱物性との相関性2015

    • 著者名/発表者名
      小島広孝,阿部竜,藤原史弥,伊藤光洋,橋爪拓也,松原亮介,中村雅一
    • 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(神奈川県平塚市)
    • 年月日
      2015-03-11 – 2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 温度変調に伴うキャリア伝導機構変化を利用した新奇有機熱電材料の探索(III):巨大ゼーベック効果の特異性と普遍性2015

    • 著者名/発表者名
      阿部竜,藤原史弥,高橋功太郎,小島広孝,松原亮介,葛原大軌,山田容子,山本達也,薬師寺秀典,池田征明,中村雅一
    • 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(神奈川県平塚市)
    • 年月日
      2015-03-11 – 2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 巨大ゼーベック効果を発現する有機低分子熱電材料の探索:ヘリンボーン型パッキング構造を持つペンタセンの熱電効果2015

    • 著者名/発表者名
      藤原史弥,阿部竜,伊藤光洋,橋爪拓也,小島広孝,松原亮介,中村雅一
    • 学会等名
      応用物理学会関西支部平成26年度第3回講演会
    • 発表場所
      奈良先端科学技術大学院大学(奈良県生駒市)
    • 年月日
      2015-02-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Irregular Thermoelectric Behavior of C60 and Computational Elucidation of Its Origin2014

    • 著者名/発表者名
      H. Kojima, R. Abe, F. Fujiwara, M. Ito, T. Hashizume, T. Oguri, M. Kikuchi, T. Watanabe, T. Koganezawa, R. Matsubara, N. Yoshimoto, M. Nakamura
    • 学会等名
      2014 MRS Fall Meeting
    • 発表場所
      Boston (USA)
    • 年月日
      2014-11-29 – 2014-12-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Novel Organic Thermoelectric Materials Utilizing Temperature-Induced Alternation of Structure and Carrier Transport2014

    • 著者名/発表者名
      R. Abe, M. Ito, K. Takahashi, H. Kojima, R. Matsubara, D. Kuzuhara, H. Yamada, T. Yamamoto, H. Yakushiji, M. Ikeda, M. Nakamura
    • 学会等名
      2014 MRS Fall Meeting
    • 発表場所
      Boston (USA)
    • 年月日
      2014-11-29 – 2014-12-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 分子動力学計算による熱電変換材料の熱物性評価2014

    • 著者名/発表者名
      小島広孝,阿部竜,藤原史弥,伊藤光洋,橋爪拓也,松原亮介,中村雅一
    • 学会等名
      第8回分子科学討論会
    • 発表場所
      広島大学東広島キャンパス(広島県東広島市)
    • 年月日
      2014-09-21 – 2014-09-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Experimental Evidences of Giant Seebeck Coefficients over 0.1 V/K in Organic Semiconductors2014

    • 著者名/発表者名
      R. Abe, K. Takahashi, M. Ito, H. Kojima, D. Kuzuhara, H. Yamada, R. Matsubara, and M. Nakamura
    • 学会等名
      KJF International Conference on Organic Materials for Electronics and Photonics (KJF-ICOMEP) 2014
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2014-09-21 – 2014-09-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 温度変調に伴うキャリア伝導機構変化を利用した新奇有機熱電材料の探索(II):巨大ゼーベック効果は定常現象か?2014

    • 著者名/発表者名
      阿部 竜,伊藤光洋,高橋功太郎,小島広孝,松原亮介,葛原大軌,山田容子,中村雅一
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス(北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Novel Design of Organic Thermoelectric Materials Utilizing Controlled Structural Transition: Benzoporphyrin Derivatives2014

    • 著者名/発表者名
      R. Abe, M. Ito, K. Takahashi, H. Kojima, R. Matsubara, D. Kuzuhara, H. Yamada, M. Nakamura
    • 学会等名
      The 8th International Symposium on Organic Molecular Electronics (ISOME 2014)
    • 発表場所
      東京農工大学小金井キャンパス(東京都小金井市)
    • 年月日
      2014-05-15 – 2014-05-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 構造相転移に基づく伝導機構変化を利用した新奇有機熱電材料の探索(I):ベンゾポルフィリン類縁体2014

    • 著者名/発表者名
      阿部竜,伊藤光洋,高橋功太郎,小島広孝,松原亮介,葛原大軌,山田容子,中村雅一
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      神奈川県相模原市 青山学院大学相模原キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] フラーレンの巨大な熱電効果と分子シミュレーション解析2013

    • 著者名/発表者名
      小島広孝,戸松康行,阿部竜,伊藤光洋,松原亮介,中村雅一
    • 学会等名
      第7回 分子科学討論会
    • 発表場所
      京都府京都市 京都テルサ
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Size and Symmetry Effects on Cycloalkyl Naphthalene Tetracarboximides2013

    • 著者名/発表者名
      H. Kojima, T. Kakinuma, M. Ashizawa, H. Matsumoto, T. Mori
    • 学会等名
      2013 JSAP-MRS Joint Symposia
    • 発表場所
      京都府京田辺市 同志社大学京田辺キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] フラーレンの巨大な熱電効果と分子シミュレーション解析

    • 著者名/発表者名
      小島広孝,戸松康行,阿部竜,伊藤光洋,松原亮介,中村雅一
    • 学会等名
      応用物理学会関西支部 平成25年度第2回講演会
    • 発表場所
      奈良県生駒市 奈良先端科学技術大学院大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [産業財産権] 熱電変換材料及び熱電変換素子2014

    • 発明者名
      中村雅一,小島広孝,阿部竜,山田容子,葛原大軌,高橋功太郎ほか
    • 権利者名
      中村雅一,小島広孝,阿部竜,山田容子,葛原大軌,高橋功太郎ほか
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-039712
    • 出願年月日
      2014-02-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-09-12   更新日: 2019-07-29  

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