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2009 年度 実績報告書

格子欠陥を利用した金属六ホウ化物の高機能化

研究課題

研究課題/領域番号 20560613
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

武田 雅敏  長岡技術科学大学, 工学部, 准教授 (30293252)

キーワード金属六ホウ化物 / 熱重変換材料 / 格子欠陥 / キャリア濃度 / 電気伝導率 / ゼーベック係数 / 結晶構造解析 / 焼結体
研究概要

二価の金属六ホウ化物における格子欠陥,特に原子の欠損の評価のために,結晶構造解析の準備ならびに予備測定を行った.具体的には,X線回折によるSrB_6の結晶構造解析,^<11>Bを用いた中性子回折実験用の試料作製・物性評価である.種々の条件で作製したSrB_6相の焼結体について,X線回折測定により格子定数を求め,熱電特性の一つであるゼーベック係数との比較を行った.その結果,格子定数とゼーベック係数の間には相関が見られた.格子定数の変化は,主に原子の欠損によると考えられ,X線による結晶構造解析の結果もそれを支持している.この欠損によりキャリア濃度が変化した結果としてゼーベック係数に影響が現れているものと考えられる.^<11>Bを用いた試料と天然のホウ素を用いた試料との間には差異は見られなかった.X線回折による結晶構造解析では,軽元素であるホウ素の欠損に関する解析が困難である.そのため,^<11>Bを用いた中性子回折の実験を計画しており,これまでの成果とあわせることで,金属六ホウ化物における原子欠損に関するより詳細な情報が得られ,物性との関連がより明確になると期待される.
一方,YbB_6相においてp-n制御の可能性を検討した.これはYbB_6相がアルカリ土類金属六ホウ化物に比べて広い組成域をもつため,原子の欠損による特性制御が期待されたためである.Yb/Bの比率を変えて作製した焼結体のゼーベック係数を測定したところ,仕込み組成に応じてp型又はn型の性質を示すことが明らかとなった.また,仕込み組成の異なる粉末2種類を用いて焼結し,p-n対の作製に成功した.

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2009

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] YbB6における熱電特性の温度依存性2009

    • 著者名/発表者名
      萱村耕治, 武田雅敏
    • 学会等名
      平成21年度日本金属学会北陸信越支部連合講演会
    • 発表場所
      長岡技術科学大学(長岡市)
    • 年月日
      2009-12-05
  • [学会発表] 六ホウ化物の熱伝導特性改善による熱電性能向上の可能性2009

    • 著者名/発表者名
      稲吉香織, 武田雅敏, 他3名
    • 学会等名
      第6回日本熱電学会学術講演会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2009-08-10
  • [学会発表] Thermal conductivity reduction of metal hexaborides by alloying2009

    • 著者名/発表者名
      武田雅敏
    • 学会等名
      28th International Conference on Thermoelectrics
    • 発表場所
      Freiburg(ドイツ)
    • 年月日
      2009-07-28

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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