成果報告書詳細
管理番号20110000001544
タイトル平成21年度~平成22年度成果報告書 平成21年度第1回採択産業技術研究助成事業 09C46104d 熱材料技術とスピントロニクスの融合による超高効率な熱電変換技術の開発 平成22年度最終
公開日2012/4/14
報告書年度2009 - 2010
委託先名国立大学法人東北大学齊藤英治
プロジェクト番号P00041
部署名技術開発推進部
和文要約スピンゼーベック効果に関する研究を行い、以下の成果を得た。
(1) スピンゼーベック効果の新しい発現機構である“フォノン媒介効果”を発見した(Nature Materials誌に論文が受理された)。フォノン媒介プロセスを利用すれば、従来は電気的にも磁気的にも不活性であった非磁性絶縁体からも電圧・スピン圧を生成するためのエネルギーを引き出せることが明らかになった。
(2) 絶縁体系におけるスピンゼーベック効果の温度依存性を詳細に調べ、低温領域ではフォノン媒介プロセスによってスピン圧生成効率が10倍程度向上することを見出した。
(3) より汎用性の高い絶縁体ベース熱電変換素子の構造を提案、実証した。
(4) 安価で有り触れた絶縁体材料からもスピンゼーベック効果を経由した熱電変換が可能であることを示した。
英文要約The results of this project are summarized as follows:
(1) We discovered the new mechanism of the SSE: “phonon-mediated process” (K. Uchida, E. Saitoh, et al., Nature Materials (in press)). We revealed that, by using the phonon-mediated process, energy for generating electric and spin voltages can be extracted even from nonmagnetic insulators.
(2) We investigated the temperature dependence of the SSE in magnetic insulators and found that, at low temperatures, the magnitude of the SSE signals is enhanced about 10 times due to the phonon-mediated process.
(3) We proposed and demonstrated a simple and versatile setup for insulator-based thermoelectric devices.
(4) We reported the observation of the SSE in low-cost and commonly-used insulators.
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