研究課題
熱と電気を相互変換できる熱電材料は冷却素子や発電装置としての応用が進んでおり、普及には高性能化が必要である。だが熱電特性は相互に絡みあう多数のパラメータに支配されており、母物質依存性と試料依存性が分離されずに研究されてきたため、本質的な特性改善指針を見出すことが困難であった。そこで本研究では、Materials informatic(MI)を用いて、母物質の選定から不純物元素とそのドープ量の選択、合成条件の最適化までを効率化することで、新規熱電材料探索をハイスループットに行う方法論を確立する。このために、本研究者がこれまで開発してきた実験的熱電特性のデータベースStarrydataを使用した。今年度は昨年度に引き続き、独自開発したStarrydata2webシステムを用いて、過去に出版された論文から熱電特性の温度依存性の実験データの大規模収集に取り組んだ。その結果、7800本以上の論文から集めた38000試料以上の熱電特性データを含む、世界最大規模の実験値のデータセットを得ることができた。このデータについて独自のInverse Jonkerプロットと熱電特性の第一原理計算結果を比較することで、材料系ごとの電子緩和時間や最大パワーファクターの違いに基づいて、各材料系の有望性を議論できるようになった。また、得られた大規模実験データの解析技術の開発を進め、化学組成からの高速で効率的な材料系の判定プログラムや、タグツリーに基づく柔軟なデータ整理技術の開発に成功した。
すべて 2022 2021 その他
すべて 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件、 招待講演 5件) 備考 (3件)
https://www.starrydata2.org/
https://starrydata.org/
https://starrydata.wordpress.com/
