北海道大など、熱電変換材料の性能を増強する理論(2016年提案)を実証

発表日:2018.07.10

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。

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