【中止】熱電材料の基礎と高性能熱電材料の設計指針

セミナー趣旨

本セミナーでは、熱から電力を生み出す熱電発電素子の基礎と素子を高性能化する指針について解説を行います。
熱電素子の研究は100年以上の歴史がありありますが、広く応用されているとは言い難い状況です。しかし、材料の性能を通して素子性能を著しく向上させれば、身近に存在する熱源から巨大な電力を生み出す可能性や、IoTに必要となるセンサーネットワークの電源として利用可能である可能性を秘めている為、注目が集まっています。
より広範囲な応用を実現する道を示すために、まずは、その性能を決定している物理現象を分かりやすく解説します。また、材料や素子開発に於けるこれまでの考え方の問題点を明確化するとともに、既存の材料・素子の性能を遥かに凌駕する材料開発の考え方を実例と一緒に解説します。
熱電材料・素子の研究開発に従事している方や、これから従事されようとしている方のみならず、電子輸送現象や熱輸送現象について理解を深めたい方にも有益な情報を提供致します。

受講対象・レベル

・ 本テーマに興味のある方なら、どなたでも受講可能です。

必要な予備知識

・ 予備知識は必要ありませんが、熱電学会ホームページ（http://www.thermoelectrics.jp/journal.html）に公開されている講演者の5回に亘る解説をセミナー前後に読むと、理解が深まります。

習得できる知識

・電子輸送現象および熱輸送現象の基礎知識　
・熱電材料の性能向上方法
・熱電材料開発に関する最近の動向
・熱電応用に関する簡単歴史、現状、未来予測

セミナープログラム

1. 熱電変換の基礎
1-1. 熱電効果（ゼーベック効果、ペルチェ効果、トムソン効果）
1-2. 熱電効果を生み出す機構
1-3. 熱電素子の基本構造
1-4. 熱電素子の性能と無次元性能指数
1-5. 応用例

2. 熱電変換材料の物理
2-1. 固体材料の電子構造
2-2. ボルツマン輸送方程式（緩和時間近似）
2-3. 電気伝導度
2-4. ゼーベック係数
2-5. フォノンと格子熱伝導度
2-6. フォノン分散
2-7. フォノン伝播とウムクラップ散乱
2-8. 非調和振動

3. 熱電変換材料の設計指針
3-1. 電子構造性能因子と熱伝導度性能因子
3-2. 高性能熱電材料を作製する材料設計指針

4. 熱電材料
4-1. 既存の代表的熱電材料の特徴
　(1) Bi2Te3系材料
　(2) シリコン・ゲルマニウム材料
　(3) シリサイド
　(4) スクッテルダイド・クラスレート
　(5) 酸化物
　(6) Pb系材料
　(7) カルコゲナイド系材料
4-2. 最近の材料開発におけるトレンド
4-3. 講演者が開発した超高性能材料
　(1) MnSiγ系材料
　(2) シリコン・ゲルマニウム材料
　(3) Cu2Se系材料
　(4) Ag2(S,Se)系材料

5. 熱電素子の利用状況と将来展望

■ご講演中のキーワード：
電子構造（エネルギー依存性，運動量依存性），フォノン分散，電子散乱，フォノン散乱，線形応答理論，半導体電子論が利用できない理由

セミナー講師

豊田工業大学 スマートエネルギー研究センター 竹内 恒博 先生

■略歴：
1996年3月 名古屋大学大学院工学研究科博士課程後期課程修了　博士（工学）取得
1996年4月 日本学術振興会　特別研究員PD,米国アルゴンヌ国立研究所　博士研究員、米国イリノイ大学シカゴ校博士研究員
1997年4月 名古屋大学大学院工学研究科　助手
2002年11月 名古屋大学難処理人工物センター（エコトピア科学研究所）講師
2010年10月 東京大学物性研究所　客員准教授（6ヶ月間）
2007年4月 名古屋大学エコトピア科学研究所　准教授
2014年1月 豊田工業大学　教授　（在職中）
2014年1月 名古屋大学　客員教授（在職中）
■専門および得意な分野・研究：
固体物理学、金属電子論、熱電材料
■本テーマ関連学協会でのご活動：
※ 日本物理学会　領域6金属分科世話人および領域運営委員　（2003/5～2004/4、2013/5?2014/4）
※ 日本熱電学会　理事（2012年度?）
※ 日本熱電学会　評議員（2008年度?2011年度）
※ 日本熱電学会　第四期学会誌編集委員（2010年度?2011年度）
※ 日本熱電学会　熱電アカデミックロードマップ作成WG委員（2011年度）
※ 日本熱電学会　第10回年学術講演会実行委員（2012～2013）
※ 日本応用物理学会 中分類9.4　プログラム編集委員(2013/4?2015/3)
※ 東京大学物性研究所　嘱託職員（1999年度?2013年度）
※ (財)エンジニアリング振興協会 革新的熱電変換材料調査委員（2006年度）（NEDO委託）
※ (財)エンジニアリング振興協会 次世代型熱電変換技術調査委員（2007年度）（NEDO委託）
※ (経産省中部経済産業局委託)(財)中部科学研究センター　平成19年度地域新生コンソーシアム研究開発事業　ピアレビューアー（2008年度）
※ 日本弁理士会　先端イノベーション研修　講師（2010/9）
※ International Conference on Thermoelectrics 2013, a member of local organizing committee.

セミナー受講料

1名46,200円(税込（消費税10％）、資料付)
　＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき35,200円
　＊学校法人割引；学生、教員のご参加は受講料50％割引。

※新型コロナウイルスの感染防止の一環として昼食の配布は中止させて頂きます。