| 研究課題/領域番号 |
25630298
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| 研究種目 |
挑戦的萌芽研究
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| 研究機関 | 独立行政法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
篠原 嘉一 独立行政法人物質・材料研究機構, その他部局等, グループリーダー (70343853)
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| 研究分担者 |
磯田 幸宏 独立行政法人物質・材料研究機構, その他部局等, 主幹研究員 (80354140)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | Si-Ge系熱電材料 / 接合体 / 熱流 / 電荷流 |
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| 研究概要 |
本研究は２年計画で、熱電材料合成、接合体作製および総合評価、特性評価について研究実施する。実施項目は以下のとおりである。1) 添加量の大きく異なるSi系およびSi-Ge系熱電材料を合成し、各材料の熱電特性（ゼーベック係数、電気伝導率、熱伝導率）を室温～100℃の温度範囲で計測する。2) 合成した材料を用いて組み合わせの異なる三組の接合体を真空拡散接合で作製する。3) 接合体の並列方向に温度差を与え、接合体側面について、赤外線サーモグラフィーを用いて温度分布、デジタルマルチメータを用いて電位分布を計測する。4) 熱電特性評価装置を用いて、接合体の熱電特性を室温～100℃の温度範囲で計測する。5) 計測結果を詳細に解析して、熱流と電荷流が接合体内部でどのような経路をとるのかを基礎的に明らかにする。
平成25年度は、上記項目のうち、1)および2)を実施した。ボロン添加の異なるSi-Ge系熱電材料を、（高周波溶解）→（粉砕・分級）→（ホットプレス）の手順で合成し、室温～400℃の温度範囲で、熱電特性を評価した。ボロン添加量の増加とともに、ゼーベック係数が減少し、電気伝導率と熱伝導率は増加することを確認するとともに、接合体作製において必要とされる熱電特性を実現するためのボロン添加量を明らかにした。この結果を元に、ボロン添加量の異なるSi-Ge系材料を合成し、それを真空拡散接合した接合体の合成を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究は1)～5)の５つの研究実施項目からなり、試料作製は1)および2)の実験項目に相当する。実験の工程数からすると、本研究において試料作製が大半を占めており、1)および2)の実験項目の実施から、達成度を「おおむね順調に進展している」と判断する。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成26年度は、接合体の熱電特性評価、温度および電位分布の評価を実施する予定である。新たな接合体が必要と判断された場合には、再度、材料合成および接合体作製を実施する予定である。
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