| 研究課題/領域番号 |
20K05060
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分26010:金属材料物性関連
|
|---|
| 研究機関 | 名古屋工業大学 |
|---|
研究代表者 |
西野 洋一 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 研究員 (50198488)
|
|---|
| 研究分担者 |
宮崎 秀俊 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10548960)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
|
| キーワード | ホイスラー合金 / 熱電変換材料 / 擬ギャップ / ゼーベック効果 / 電子構造 / 元素置換 / 非化学量論組成 / 熱伝導率 |
|---|
| 研究成果の概要 |
擬ギャップ系ホイスラー化合物Ru2TiSiはp型でゼーベック係数は700 Kで185μV/Kを示し、出力因子は830 Kで4.4 mW/mK2に達した。一方、Ta置換したRu2Ti1-xTaxSiはn型となり、x=0.03のゼーベック係数は680 Kで-155μV/Kを示す。Ru2TiSiの熱伝導率は300 Kで約20 W/mKであるが、Ta置換によりx=0.20で4.5 W/mKまで低下した。p型Ru2TiSiの無次元性能指数は1000 KでZT=0.42、n型x=0.20合金では900 KでZT=0.42に向上し、バルクのホイスラー化合物熱電材料において最高性能を実現した。
|
| 自由記述の分野 |
材料物性工学
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
車載用熱電材料としてFe2VAlのような擬ギャップ系ホイスラー化合物が有望と考えて研究開発を行ってきたが，より高温の廃熱を有効利用するためには熱電性能のピーク温度の向上が不可欠である。Ru基ホイスラー化合物では，Fe2VAl系と比較して擬ギャップのエネルギー幅が広いため熱電性能のピークがより高温側に出現するだけでなく，重元素を含む化合物のため熱伝導率の低減も可能である。高性能の熱電材料を自動車やオートバイなどの移動体における熱電発電に応用することにより，温室効果ガスの削減に貢献できる。
|
