北海道大学、東京大学、京都大学および台湾・国立交通大学の共同研究グループは、熱電変換材料の性能を増強する理論を実証したと発表した。廃熱のエネルギー利用において、温度差により効率よく発電する熱電変換材料が求められている。一方、電気の通しやすさと温度差を与えた時に発生する電圧(熱電能)はトレードオフの関係にあるため、1993年以降、材料と電子の空間的な概念が提案され、電気を通す極薄層を絶縁体で挟み込んだ「人工超格子」による実証も行われている。同研究グループは、人工超格子の性能の大幅な向上が図られていないことから、2016年に提案された理論「大きく広がった電子を狭い空間に閉じ込めることで、より大きな熱電能増強が起こる(齊藤,ドレッセルハウス)」に基づく実証に取り組んだ。新たに作製された人工超格子は、従来よりも約30%広がった空間に電子を閉じ込めたもので、従来比2倍の熱電能を有することなどが確認されているという。
情報源 |
北海道大学 研究成果
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機関 | 北海道大学 京都大学 東京大学 台湾・国立交通大学 |
分野 |
地球環境 |
キーワード | 東京大学 | 京都大学 | 北海道大学 | 廃熱 | 人工超格子 | エネルギー利用 | 台湾・国立交通大学 | 熱電変換材料 | 熱電能 | 熱電能増強 |
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