熱電変換材料へ有望なアルミ系準結晶の陽電子消滅法を用いた結合性評価法の確立

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21860021
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 金属物性
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 高際 良樹 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教 (90549594)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• キーワード: 金属物性 / 格子欠陥 / 環境材料 / 廃熱利用

研究概要

本研究課題の目的は、熱電変換材料として有望なアルミ(Al)系正20面体準結晶及び関連結晶の、(1)試料組織変化による電気伝導率及び陽電子消滅率の評価を行うこと、(2)電気伝導率と陽電子消滅率との関係を調べ、両者の相関を明らかにすることにより、陽電子消滅法を用いたAl系準結晶における結合性評価方法を確立することである。
種々の試料に関して、陽電子消滅率と電気伝導率の相関を検討した結果、組織の異方性による電気伝導の変化を越えて、両者の間に相関があることを見出した。この結果は、陽電子消滅法を用いたAl系準結晶における結合性評価の可能性を示すものであり、将来のマテリアルデザイン、例えば熱電材料設計指針の構築に重要な役割を果たすと考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Thermoelectric properties of narrow-gap intermetallic compound Ga_2Ru : effect of Re substitution for Ru atoms (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Takagiwa, J.T.Okada, K.Kimura
  • 雑誌名: Journal of Electronic Materials vol.40 ページ: 1067-1072
  • 査読あり
• [雑誌論文] Composition dependence of thermoelectric properties of binary narrow-gap Ga_2Ru compound (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Takagiwa, J.T.Okada, K.Kimura
  • 雑誌名: Journal of Alloys and Compounds vol.507 ページ: 364-369
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermoelectric properties of icosahedral Al-Pd-(Mn or Re) quasicrystals : improvement of the ZT value by Ga substitution for Al atoms (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Takagiwa, T.Kamimura, J.T.Okada, K.Kimura
  • 雑誌名: Journal of Electronic Materials vol.39 ページ: 1885-1889
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermoelectric properties of binary semiconducting intermetallic compounds Al_2Ru and Ga_2Ru synthesized by spark plasma sintering process (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Takagiwa, Y.Matsubayashi, A.Suzumura, J.T.Okada, K.Kimura
  • 雑誌名: Materials Transactions vol.51 ページ: 988-993
  • 査読あり
• [学会発表] 陽電子をプローブとしたAl系準結晶・近似結晶における空孔型格子欠陥の研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高際良樹,北原功一,木村薫,鈴木寛之,金沢育三
  • 学会等名: 2011年日本物理学会年次大会
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] Al-Cu-Ru三元系準結晶及び近似結晶の熱電特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 北原功一,高際良樹,木村薫
  • 学会等名: 2011年日本物理学会年次大会
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] Al_<71>Pd_<20>(Mn_<1-x>Fe_x)_9準結晶の作製と熱電特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 斎藤誠,鈴木寛之,金沢育三,高際良樹,木村薫
  • 学会等名: 2011年日本物理学会年次大会
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] AlReSi近似結晶の構造欠陥のSPSによる組織改善と陽電子消滅法による評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山田浩平,鈴木寛之,金沢育三,高際良樹,木村薫
  • 学会等名: 2011年日本物理学会年次大会
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] Ga_3Ru及びIn_3Ruの熱電特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松林佑華,高際良樹,木村薫
  • 学会等名: 第7回日本熱電学会学術講演会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 20100819-20100820
• [学会発表] Thermoelectric Properties of Narrow-Gap Intermetallic Al_2Ru and Ga_2Ru Compounds (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Takagiwa, Y.Matsubayashi, J.T.Okada, K.Kimura
  • 学会等名: MRS-Jシンポジウム
  • 発表場所: 横浜波止場会館
  • 年月日: 2010-12-22
• [学会発表] 狭ギャップ半導体化合物Ga_2Ruの熱電特性:組成依存性及びホールドープ効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高際良樹,深道誉之,岡田純平,木村薫
  • 学会等名: 第7回日本熱電学会学術講演会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2010-08-20
• [学会発表] Self-Compensation and Bonding Conversion in B-based and Al based-Icosahedral Clusters Solids (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Kimura, H.Hyodo, Y.Takagiwa, K.Kirihara, K.Soga, K.Kato, M.Takata
  • 学会等名: 11^<th> International Conference on Quasicrystals
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2010-06-17
• [学会発表] Possibility of Evaluation of Bonding Nature of Al-based Icosahedral Quasicrystals using Positron Annihilation Rates (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Takagiwa, K.Kimura, I.Kanazawa
  • 学会等名: 11^<th> International Conference on Quasicrystals
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2010-06-15
• [学会発表] Structural Vacancies in 1/1-AlReSi Approximant Crystals Probed by Positron Annihilation Methods (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Suzuki, M.Saito, H.Kitahata, Y.Matsushita, I.Kanazawa, T.Ohdaira, N.Oshima, R.Suzuki, Y.Takagiwa, K.Kimura
  • 学会等名: 11^<th> International Conference on Quasicrystals
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2010-06-15
• [学会発表] Thermoelectric properties of narrow-gap intermetallic compound Ga_2Ru : effect of Re substitution for Ru atoms (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Takagiwa, J.T.Okada, K.Kimura
  • 学会等名: International Conference on Thermoelectrics 2010
  • 発表場所: 上海
  • 年月日: 2010-06-01
• [学会発表] 放電プラズマ焼結法を用いた狭ギャップ金属間化合物の作製と熱電物性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高際良樹,松林佑華,岡田純平,木村薫
  • 学会等名: 2010年日本金属学会春期大会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2010-03-30
• [学会発表] Al-Pd-Mn準結晶のPdのNi置換における熱電性能 (2010)
  • 著者名/発表者名: 筒井正機,鹿川和哉,鈴木寛之,金沢育三,高際良樹,木村薫
  • 学会等名: 2010年日本物理学会年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] アルミ系準結晶及び派生結晶の熱電物性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高際良樹
  • 学会等名: 化合物新磁性材料研究会
  • 発表場所: 東京大学物性研究所
  • 年月日: 2010-02-24
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.phys.mm.t.u-tokyo.ac.jp/