準結晶の熱電効果と擬ギャップ制御による熱電素子の開発研究

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10554016
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 水谷 宇一郎 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (00072679)
• 研究分担者: 竹内 恒博 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (00293655) ; 生田 博志 名古屋大学, 理工科学総合研究センター, 助教授 (30231129)
• キーワード: 準結晶 / 近似結晶 / 熱電能 / ゼーベック係数 / 熱電材料 / 熱電素子

研究概要

本研究はAl基準結晶・近似結晶の熱電能を80-400Kの温度領域で測定し、熱電特性の優れた準結晶・近似結晶を探索することにより従来の熱電素子に代わる新しい熱電素子開発の指針を確立することを目的とした。
平成10年度には、熱電能測定装置を本予算で購入し、その立ち上げを行なうとともにすでに作製経験がある準結晶としてAl-Mg-Pd,Al-Mg-Znを選び、これらの試料について熱電能すなわちゼーベック係数の温度依存性を80-400Kの温度範囲で測定した。平成11年度にはさらにAl-Cu-Fe,Al-Cu-Fe-Si,Al-Pd-Mn系についてそのゼーベック係数を測定した。Al-Cu-Fe系においてはFeの濃度をわずかに変化させるとゼーベック係数とホール係数の値が正から負へ符号反転することを見出した。これより電子系からホール系へ電子状態が移ることがわかった。また、Al-Pd-Mn準結晶は単準結晶でありそのゼーベック係数は80μV/Kを記録した。

研究成果

• [文献書誌] Uichiro Mizutani: "Role of the pseudogap in the electron transport of quasicrystals and their approximants"Journal of Physics: Condensed Matter. 10. 4609-4623 (1998)
• [文献書誌] Hiroshi Yamada: "Structural Investigation of Al_<55>Si_7Cu_<25.5>Fe_<12.5> 1/1-approximant"Materials Research Society Symposium Proceeding. 553. 117-122 (1999)
• [文献書誌] Takayuki Mizuno: "Hybridization effect on electron transport properties of Rhombic Triacontahedral-type Al_<60-x>Mg_<40>X_x (X=Zn,Cu,Ag and Pd)1/1-Cubic approximants"Materials Research Society Symposium Proceedings. 553. 359-364 (1999)
• [文献書誌] Uichiro Mizutani: "Electron transport mechanism in the pseudogap systems: quasicrystals, approximants and amorphous alloys"Proc. of 7th Int. Conf. on Quasicrystals (Stuttgart, Germany 1999). 500-504 (1999)
• [文献書誌] Tsunehiro Takeuchi: "Magic number of electron in the icosahedal cluster of Al_xMg_<60>X_<60-x> (X=Zn,Pd,Ag and Cu) 1/1-cubic approximants"Proc. of 7th Int. conf. on Quasicrystals (Stuttgart, Germeny 1999). 510-515 (1999)