多重元素置換による酸化物熱電材料の高特性化に関する研究

研究課題

研究責任者	中村雄一豊橋技術科学大学, 工学研究科電気・電子情報工学系, 准教授
研究期間 (年度)	2012 – 2013
概要	状コバルト系酸化物Ca3Co4O9 (Co349)の特性改善を目指し、(1)キャリア制御を目的としてBiおよび希土類元素やNaを同時に置換し、その熱電特性への影響について調査した。その結果、 Biと希土類元素を置換した際、キャリア濃度は希土類元素置換により低下し、導電率も低下したが、ゼーベック係数の明確な増加は見られなかった。一方、BiとNaを同時に置換した場合には、キャリア濃度はBi置換量とNa置換量のそれぞれの組み合わせにより複雑な変化を示し、酸素の不定比性によるものと推定された。また出力因子はCa2.6Bi0.1Na0.3Co4O9+xの組成において、約6.3 μW/cmK2の最大値を取ることがわかった。