熱電変換の基礎・最新動向からフレキシブル熱電変換デバイスのための有機系熱電材料研究

好評! NAIST 中村教授のフレキシブル熱電変換セミナー

基礎から研究・特許の現状・要求性能、有機材料特有の
メカニズムや評価法、「やわらかい」熱電材料/素子まで


★ IoT/ウェアラブル向け電源としても期待高まる “有機系熱電変換” を中心に解説!


講師


奈良先端科学技術大学院大学 物質創成科学研究科 教授 中村 雅一 先生

■ ご略歴:
1990-2000 株式会社東レリサーチセンター
 半導体中のドーパント分布評価などの研究に従事。
 (その間1994-1997) アトムテクノロジー研究体(JRCAT)
 基板表面原子配列制御による有機薄膜の配向制御および
 走査型プローブ顕微鏡を用いた有機薄膜の構造・物性評価に関する研究に従事。
2000-2011 千葉大学工学部
 有機薄膜トランジスタの作製法と物性研究および走査型プローブ顕微鏡による
 局所電気物性評価に関する研究に従事
2011- 現職

■ ご専門および得意な分野・研究:
・有機エレクトロニクス
・有機系熱電材料
・ナノスケール物性評価

■ 本テーマ関連学協会でのご活動:
・応用物理学会 理事(機関誌企画・編集委員長)
・応用物理学会 薄膜・表面物理分科会 幹事
・日本学術振興会ナノプローブテクノロジー第167委員会運営委員
・薄膜材料・デバイス研究会組織委員
・第1回有機複合材料熱電国際会議組織委員


受講料


1名41,040円(税込(消費税8%)、資料付)
*1社2名以上同時申込の場合 、1名につき30,240円
*学校法人割引 ;学生、教員のご参加は受講料50%割引。


セミナー開催にあたって


■ はじめに:
 IoTの末端に位置する様々な孤立電子機器において電力自給は必須課題であり、人体や身の回りの排熱を利用するエナジーハーベスティングデバイスの研究が盛んになってきている。
 本セミナーでは、熱電変換の基礎、ウェアラブル用途などに要求される条件、有機系熱電材料に特有のメカニズム、熱電および熱伝導率測定の注意点などの基礎的知識を解説した後、我々が狙っている従来概念を超える「やわらかい」熱電材料/素子について、そのコンセプトといくつかの最新成果を紹介する。

■ 必要な予備知識:
 この分野に興味のある方なら、特に必要はございません。

■ 本セミナーで習得できること(一例):
・熱電変換の基礎知識
・様々な材料における様々な熱電機構
・フレキシブル熱電材料に要求される性能とその根拠
・薄膜/微小量での熱電特性評価における注意点
・熱伝導率測定における注意点
・どのような材料が有望かの展望

★ 今までセミナーを受講された方の声(一例):
・全てのお話が参考になりました。今後とも宜しくお願い致します。
・有機材料ならではメカニズムや最新の成果も多くあり、課題について明確になりました。
・技術の話題はもちろんのこと、市場予測に関する言及もあり参考になりました。
・巨大ゼーベック効果についての内容が特に興味深かったです。
・語り口が落ち着いていて、講義がスッと頭に入ってきました。質問にも丁寧に回答頂き
 勉強になりました。
・私は機械工学が専門ですが、基礎的な用語解説や着眼点を丁寧に説明くださり
 理解しやすかったです。
などなど、各回とも大好評のセミナーです!


セミナー内容


1.熱電変換デバイスの基礎
 1)エナジーハーベスティングと熱電変換
 2)熱電変換の実用例
 3)熱電変換デバイスの基本構造
 4)熱電変換デバイスの基本設計思想と材料への要求
 5)パワーファクターと無次元性能指数

2.ゼーベック効果の基礎
 1)ゼーベック効果概要
 2)ゼーベック効果の物理的な中身
 3)ゼーベック効果の理論式(線形応答理論より)
 4)様々な近似理論式
 5)やや特殊な例

3.熱電変換材料研究の現状概観
 1)熱電変換技術の特許動向概要
 2)無機熱電変換材料の現状
 3)古典的材料設計指針
 4)低次元化やナノ構造形成のメリットと限界
 5)熱電変換が普及していない理由考

4.フレキシブル熱電変換素子実現に向けて
 1)フレキシブル熱電変換デバイスの必要性
 2)どの程度の電力を供給できるか
 3)有機系熱電材料/デバイスの報告例
 4)フレキシブル熱電変換素子特有の要求事項

5.有機系熱電材料の評価法
 1)市販熱電特性評価装置の例
 2)熱電特性評価の一般的注意点
 3)有機熱電材料評価のための要求事項
 4)独自評価装置の紹介
 5)熱伝導率測定法の比較
 6)市販熱伝導率評価装置の例
 7)熱伝導率測定の一般的注意点
 8)温度波分析法
 9)3ω法

6.有機系熱電材料の広範囲サーベイ結果
 1)広範囲有機系熱電材料探索結果と考察
 2)有望と思われる材料系は?

7.有望な材料系1:不均一系材料
 1)不均一系熱電材料とは?
 2)コアシェル型単分子接合を利用した不均一系熱電材料設計
 3)CNT/タンパク質複合材料による断熱性熱電材料の創出
 4)CNT複合材料の紡糸と布状熱電変換デバイス

8.有望な材料系2:高純度有機半導体における巨大ゼーベック効果
 1)有機半導体における巨大ゼーベック効果の発見
 2)巨大ゼーベック効果の普遍性
 3)巨大ゼーベック効果発現の条件および物理機構考察
 4)巨大ゼーベック効果に実用性はあるか?
 
 <質疑応答・個別質問・講師と名刺交換>

■ ご講演中のキーワード:
 熱電変換、ゼーベック効果、有機低分子材料、高分子材料、熱電特性評価、
 熱伝導率評価、熱流制御、布状熱電変換素子、巨大ゼーベック効果