| 研究概要 |
熱電発電は,廃熱を回収する小規模なエネルギー変換システムとして期待されている。しかし,従来の熱電変換材料は重金属等の有害化危惧物質を含んだ材料が多く,環境負荷の少ない材料が望まれている。この点において酸化物熱電変換材料は環境負荷が少なく,金属の熱電変換材料では問題になる高温大気中における安定性も高い材料として注目されている。また,化学量論比からずれた不定比金属酸化物半導体は,酸素の欠乏量,過剰量によりキャリア濃度を制御可能であり,定比組成を厳密に制御できれば,有用な熱電変換材料になる。一方,燃焼合成法の一種であるフラッシュ合成法は,任意の不定比組成を有する不定比金属酸化物をサブマイクロメートルの粒子径で合成可能な手段であり,酸化物熱電変換材料を作製するのに非常に有用な方法である。このため,フラッシュ合成法を粉末酸化物の製作に適用し,これを原料とした不定比酸化物熱電変換材料,および,その製造プロセスを研究し,
1.p型熱電半導体の最適組成の検討
p型熱電半導体材料に関しては,酸素過剰型チタン酸化物(TiO1+x)を候補材料とし,チタンと酸素の不定比性(組成比)と熱電特性の関係を明らかにした。
2.n型熱電半導体の選定
不定比金属酸化物のうち,酸素欠乏型でn型を示す熱電材料中から,SrTiO3-x,ZnO1-xに候補材料を絞り込んだ。
3.研究成果の発表
それぞれの段階での研究内容を適宜まとめ,海外及び国内の会議,研究会において積極的に成果の発表を行い,他の研究者からの助言,批判を受けた。
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