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重元素ドープは、熱を直接電気に変換できる熱電材料の性能向上に広く用いられている。特に、ドーピングは熱電材料の性能指数に比例する熱抵抗を効果的に向上させる。
本研究では、その機構を、TaをドープしたFe2VAlホイスラー型熱電材料を対象に、放射光X線を用いて詳しく調べた。その結果、Taに由来する共鳴モードと呼ばれる振動が観測され、Taの熱振動挙動は母材元素とは著しく異なることが明らかになった。このドーパント特有の熱振動が、熱伝導を担うフォノンの伝搬を阻害し、熱抵抗の上昇に寄与していると考えられる。
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