【研究領域課題番号】19H00833 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ナノ多孔体 / 熱電変換材料 / 金属酸化物 / 鋳型合成法 / 自己組織化 / 無機材料合成 / 金属酸化物多孔体 / 金属酸化物の熱特性

【研究成果の概要】

金属酸化物系熱電変換材料の性能向上に向けたナノ多孔体の設計指針を確立すべく、ナノ多孔体の合成技術開発を推進した。種々の金属酸化物について組成・細孔構造・細孔径・細孔壁の結晶性などの熱電変換性能に関与するファクターを同時に制御することに成功した。これにより、細孔構造と熱伝導率・電気伝導率の相関に関する知見を深めることができ、従来は困難であった熱伝導率と電気伝導率の独立した制御がナノ構造制御によって実現できる可能性を見出した。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31

【配分額】45,240千円 (直接経費: 34,800千円、間接経費: 10,440千円)

【研究分野】無機工業材料

【研究領域課題番号】26248060 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

メソポーラス物質 / 熱電変換材料 / ナノ構造体 / 鋳型合成法 / 熱電材料 / 無機逆合成 / 金属酸化物 / 自己組織化

【研究成果の概要】

本研究課題では、無機熱電材料におけるナノ構造化の寄与を検討すべく、無機ナノ構造体の精密合成とその特性評価を行った。Biナノワイヤは直径を10 nm以下までの微細化による、熱電性能の劇的向上が理論的に予測されている。本研究では、Biナノワイヤの直径を6-9 nmの範囲での制御に成功した。また、フォノンの選択的散乱を実現すべく、細孔が規則的に配列したメソポーラスNbドープTiO2を作製し、メソ細孔の付与による熱伝導率の大幅な低減を確認した。以上、ナノ構造と熱電特性の相関を解明する上での無機材料の精密合成が果たす役割を明確に示すことができた。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31

【配分額】42,640千円 (直接経費: 32,800千円、間接経費: 9,840千円)