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金属の顔とも呼ばれるフェルミ面の次元性を利用した巨大な横熱電変換 ―室温・ゼロ磁場下で横熱電変換が可能で廃エネルギーの効率的な再利用に期待―(大学院理工学研究科 佐藤芳樹助教)

2024/5/27

発表のポイント

◆希土類化合物LaPt2Bの単結晶育成に成功し、『金属の顔』とも呼ばれるフェルミ面の次元性を利用した巨大な横熱電変換を実証しました。

◆フェルミ面の次元性を利用した横熱電変換材料は、ゼロ磁場かつ室温でも動作することから、持続可能な社会の実現に向けた、高効率なエネルギーの再利用につながることが期待されます。

概要

持続可能な社会の実現のためにエネルギーの効率的な利用法が求められる中、熱を電気に直接変換する熱電変換技術に注目が集まっています。
埼玉大学大学院理工学研究科の佐藤芳樹助教(研究当時:東京理科大学創域理工学部先端物理学科助教)、東京理科大学大学院創域理工学研究科先端物理学専攻の眞子日佳里大学院生、大隅翔也大学院生、岡崎竜二准教授、東北大学金属材料研究所の青木大教授の研究グループは、希土類化合物LaPt2Bの単結晶育成に成功し、『金属の顔』とも呼ばれるフェルミ面の次元性を利用した巨大な横熱電変換を実証しました。
本研究で示されたフェルミ面の次元性を利用した横熱電変換は、これまで主流であった磁性体を用いた横熱電変換の手法と異なり、ゼロ磁場かつ室温で動作します。そのため、持続可能な社会の実現に向けた、高効率なエネルギーの再利用につながることが期待されます。
本研究成果は、2024年5月9日(現地時間)に科学誌Nature Communicationsに掲載されました。

(左図)従来の熱電変換の概念図。(右図)本研究で着目した横熱電変換の概念図。

論文情報

掲載誌 Nature Communications
題名 Large transverse thermoelectric effect induced by the mixed-dimensionality of Fermi surfaces
著者 Hikari Manako, Shoya Ohsumi, Yoshiki J. Sato*, Ryuji Okazaki, and Dai Aoki
DOI https://doi.org/10.1038/s41467-024-48217-0
URL https://www.nature.com/articles/s41467-024-48217-0
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