東北大学大学院工学研究科 応用物理学専攻
東北大学工学部 電気情報物理工学科応用物理学コース

機能結晶学分野 宮﨑研究室の成果がプレスリリースされました。「有力な熱電材料マグネシウムスズ化合物のp型性能で記録更新」

【2023年1月13日】機能結晶学分野 宮﨑研究室の成果がプレスリリースされました。

有力な熱電材料マグネシウムスズ化合物のp型性能で記録更新
– 格子欠陥の制御により高性能のn型とp型の単結晶がそろい実用的な発電デバイス実現に期待 –

熱電材料は排熱から発電できることから、低炭素社会を実現するための有望な材料として注目されています。なかでもマグネシウムスズ化合物は、自動車や工場から排出される500K~700Kの中高温排熱から発電できる熱電材料として実用化が期待されています。これまでの研究で、多結晶より熱電性能が高い、電気を電子が運ぶn型のマグネシウムスズ化合物の単結晶作製に成功していました[1]。しかし、電子が抜けた穴(ホール)が電気を運ぶp型のマグネシウムスズ化合物の熱電性能が低いことが課題として残されていました。

東北大学大学院工学研究科応用物理学専攻の黄志成氏(博士後期課程)と林慶准教授は、清華大学(中国)の李敬锋教授の研究グループと共同研究を行い、様々な大きさの格子欠陥を導入することでp型でも多結晶より熱電性能が高いマグネシウムスズ化合物の単結晶作製に成功しました。これにより、マグネシウムスズ化合物単結晶を用いたエネルギーハーベスティングの実現が期待されます。

本研究成果は、英国王立化学会発行の科学誌Journal of Materials Chemistry Aに2023年1月12日に掲載されました。

[1]東北大学プレスリリース,2020年12月24日 https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2020/12/press20201224-03-mg2sn.html

詳細はこちら
https://www.eng.tohoku.ac.jp/news/news1/detail-,-id,2421.html
https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2023/01/press20230113-01-p.html

論文はこちら
https://doi.org/10.1039/D2TA08557G