自然超格子熱電材料における電気と熱伝導特性の独立制御

• 研究課題/領域番号: 26289260
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 構造・機能材料
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 田中 克志 神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30236575)
• 研究協力者: 佐藤 博紀 ; 高井 優
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円); 2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2015年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2014年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
• キーワード: 熱電材料 / 酸化物 / マグネリ相 / 層状化合物 / 不純物元素 / 層状構造 / 廃熱利用 / 強相関電子系 / 環境材料 / 格子欠陥 / 構造・機能材料 / 面欠陥 / フォノン散乱

研究成果の概要

部分還元されたTiO2-x(x~0.1:マグネリ相)はTiO2層とTi2O3層が規則的に配列した自然超格子である．電気特性を変化させずに熱伝導率を低下させるため4価のZrとSnの添加を試みた．Zrは期待通り固溶したが，Snは固溶しなかった．しかしながらZrを固溶させることで熱伝導率はそれほど低下せず，電気的な特性が劣化する結果となり熱電特性を改善することはできなかった．

研究成果

• [学会発表] Thermoelectric properties in titanium oxides doped with quadrivalent impurities (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Takai, H. Sato, K. Tanaka
  • 学会等名: 9th Pacific Rim Int. Conf. on Advanced Materials and Processing
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2016-08-01
  • 国際学会
• [学会発表] 酸素欠損型チタン酸化物の熱電特性における四価不純物の効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高井優，佐藤博紀，田中克志
  • 学会等名: 日本金属学会2016春期大会
  • 発表場所: 東京，日本
  • 年月日: 2016-03-23
• [学会発表] Ti基マグネリ相中の四価不純物の存在状態 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤博紀
  • 学会等名: 第３回グリーンエネルギー材料のマルチスケール創製研究会
  • 発表場所: 南条市，沖縄県，日本
  • 年月日: 2015-11-05