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革新的熱電発電技術応用のための異常ネルンスト効果の研究

研究課題

研究課題/領域番号 26709045
研究種目

若手研究(A)

配分区分一部基金
研究分野 金属物性・材料
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構

研究代表者

桜庭 裕弥  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 磁性・スピントロニクス材料研究拠点, 主任研究員 (10451618)

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 *注記
23,660千円 (直接経費: 18,200千円、間接経費: 5,460千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2015年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2014年度: 17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
キーワード熱電発電 / 異常ネルンスト効果 / スピントロニクス / ホイスラー合金 / 環境発電 / スピントロンクス / 磁性材料 / ネルンスト効果 / 磁性体
研究成果の概要

異常ネルンスト効果は、磁性体に熱流を流した場合に磁化と温度勾配の外積方向に電界が生じる熱電効果である。異常ネルンスト効果は電界が熱源の平面と平行に現れる特徴があるため、熱電発電に応用することを考えた場合、面内方向のシンプルな熱電対列で直列電圧を増やせるため、実行熱源面積を容易に増やせるなど、従来のゼーベック発電にはない長所が期待できる。本研究では、実用レベルの異常ネルンスト発電の実現に向け、ホイスラー合金系材料に注目し、構造、異常ホール、ゼーベック効果、異常ネルンスト効果を系統的に調べることにより、より大きな異常ネルンスト効果を実現するための暫定的な指針を得ることに成功した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2017 2016 2014

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 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Potential of thermoelectric power generation using anomalous Nernst effect in magnetic materials2016

    • 著者名/発表者名
      Yuya Sakuraba
    • 雑誌名

      Scripta Materialia

      巻: 111 ページ: 29-32

    • DOI

      10.1016/j.scriptamat.2015.04.034

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Exploration of ferromagnets with large anomalous Nernst effect for novel thermoelectric applications2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Sakuraba, S. Mitani, K. Hyodo, A. Sakuma, K Hono
    • 学会等名
      International Workshop on Computational Science 2017
    • 発表場所
      石川県金沢市
    • 年月日
      2017-02-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Anomalous Nernst effect in heavy elements-doped Fe films2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Sakuraba, T. T. Sasaki, S. Mitani, K. Hono
    • 学会等名
      REIMEI workshop on correlated quantum matters and spintronics
    • 発表場所
      茨城県東海村
    • 年月日
      2017-01-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 異常ネルンスト効果を利用した環境発電素子のための磁性材料開発とその展望2016

    • 著者名/発表者名
      桜庭裕弥, 三谷誠司、佐々木泰祐、宝野和博
    • 学会等名
      日本磁気学会 第206回研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-01-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 異常ネルンスト効果を利用した熱電発電2014

    • 著者名/発表者名
      桜庭裕弥、高梨弘毅
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      丸善出版株式会社
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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