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 名工大ら、チタン添加で生じる熱電変換材料の新メカニズムを発見

  名古屋工業大学の木村助教、宮崎准教授、西野名誉教授、林教授、高輝度光科学研究センター（JASRI）の筒井主幹研究員らの研究グループは、X線非弾性散乱を用いて、Fe2VAl熱電変換材料にチタン（Ti）を添加することで、材料内の原子をつなぐバネが軟化することを発見した。これは、元素添加による熱伝導率低減を説明する新たなメカニズムであり、熱電変換材料の設計において重要な発見である。この研究により、軽元素を含めた広範な元素を用いて、熱伝導率の低い高性能材料を開発する道が開けた。また、価電子数の異なる添加元素が電気特性の制御だけでなく、熱伝導率低減も引き起こすことが分かり、省資源で環境にやさしい材料設計が可能となった。今後、このメカニズムに基づいた材料探索が新たな潮流となり、優れた熱電変換材料の開発や圧電材料、誘電体材料の創成が加速すると期待される。