トポロジカル材料を用いた新規低温熱電変換材料の開発

• 研究課題/領域番号: 25K17820
• 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: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 今里 和樹 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (90903708)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025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); 2028年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2027年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2026年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2025年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 熱電変換材料 / 熱伝導率 / ゼーベック効果 / 省エネルギー / エネルギー変換

研究開始時の研究の概要

ペルチェ冷却や冷熱の利用は日本のエネルギー戦略において重要な技術となる。本研究は、トポロジカル材料に焦点を当て、これまで種類が限られてきた低温領域(200K-400K)での高効率な熱電変換および熱電冷却技術の向上を目指した新規材料開発を行う。トポロジカル材料はその特異な電子バンド構造から様々な物理的性質を示すが、これまでの研究は主に単結晶試料における極低温（2K-200K）での物性解析に限られてきた。本研究は、材料合成実験と測定結果の分析を行い、物性発現メカニズムを解明するとともに、トポロジカル材料の熱電性能を向上させて実用的な低温熱電材料の開発をめざす。