• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2022 年度 研究成果報告書

炭素-金属酸化物ナノクラスター集積固体の創製と高性能熱電材料への応用

研究課題

  • PDF
研究課題/領域番号 20H02463
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分26040:構造材料および機能材料関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

中谷 真人  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (30725156)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードエネルギーハーベスティング / 熱電変換 / ゼーベック効果 / ナノクラスター / フラーレン / 金属酸化物
研究成果の概要

C60薄膜は既存の無機熱電材料に比べ数100倍の大きなゼーベック係数を示すため、次世代フレキシブル熱電材料として期待されているが、実用化には出力因子の向上とP型/N型特性の制御が必須である。本研究では、真空共蒸着法によってC60と三酸化モリブデンナノクラスターからなるナノクラスター集積固体薄膜が形成できること、および、この複合薄膜がC60薄膜に比べて約100倍大きな出力因子と高い熱的安定性を示す高性能フレキシブル熱電材料として機能することを世界に先駆けて発見した。この複合薄膜はP型特性を示すが、加熱処理によってN型特性が発現するため、実用的なπ型熱電素子の主構成要素としての有用性も示された。

自由記述の分野

ナノサイエンス、ナノ計測、ナノ物質科学、環境発電

研究成果の学術的意義や社会的意義

炭素ナノクラスター(C60)と三酸化モリブデンナノクラスターから構成されるナノクラスター集積固体薄膜の開発に世界で初めて成功した。このナノクラスター固体は、主構成要素であるC60薄膜と同等の巨大ゼーベック係数を示しつつ1000倍大きな導電性を有するのでC60薄膜に比べて約100倍大きな出力因子を示すことが明らかになった。この複合薄膜では、組成比や加熱処理温度を調整することでゼーベック係数、導電率およびP型/N型特性を制御可能であるので実用的なπ型熱電変換素子への応用にも適しており、近未来のIoT社会を支える人体装着型ワイヤレス電源の実現に資することが期待される。

URL: 

公開日: 2024-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi