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J-GLOBAL ID：201402293013787033   整理番号：14A0475769

SnSe結晶における非常に低い熱伝導率と高い熱電性能指数

Ultralow thermal conductivity and high thermoelectric figure of merit in SnSe crystals

著者 (9件)： ZHAO Li-Dong (Northwestern Univ., Illinois, USA) ,  TAN Gangjian (Northwestern Univ., Illinois, USA) ,  KANATZIDIS Mercouri G. (Northwestern Univ., Illinois, USA) ,  LO Shih-Han (Northwestern Univ., Illinois, USA) ,  ZHANG Yongsheng (Northwestern Univ., Illinois, USA) ,  WOLVERTON C. (Northwestern Univ., Illinois, USA) ,  DRAVID Vinayak P. (Northwestern Univ., Illinois, USA) ,  SUN Hui (Univ. Michigan, Michigan, USA) ,  UHER Ctirad (Univ. Michigan, Michigan, USA)
資料名： Nature (London)  (Nature (London))
巻： 508  号： 7496  ページ： 373-377  発行年： 2014年04月17日 
JST資料番号： D0193B  ISSN： 0028-0836  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 短報  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 熱電効果によって,熱エネルギーと電気エネルギーの間の可逆的な直接変換が可能になり,廃熱から発電する実現可能な手段が得られる。熱電材料の効率は,無次元性能指数ZT(Zは性能指数,Tは絶対温度)によって決まり,これが熱変換のカルノー効率を支配する。特にPbやTeを含まない化合物の場合,一般的に高いしきい値2.5を超えることが,商業展開に重要な意味を持つ。今回我々は,室温で斜方晶のSnSe単結晶において単位胞のb軸方向で測定したところ,923Kで2.6±0.3というこれまでにないZTが実現されたことを報告する。この材料は,c軸方向についても2.3±0.3という高いZTを示すが,a軸方向のZTは0.8±0.2と著しく低い。b軸方向のZTが著しく高いのは,SnSeの格子熱伝導率が本質的に非常に低いことに起因すると我々は考えている。SnSeの層状構造は,ひずんだ岩塩構造に由来しており,異常に高いGrueneisenパラメーターを特徴とする。これは非調和性異方性結合を反映している。SnSeにおける並外れて低い格子熱伝導率(973Kで0.23±0.03W m^-1K^-1)は,この非調和性に起因すると我々は考えている。こうした知見は,高い熱電性能を達成するためのナノ構造化に代わる方法を明らかにしている。Copyright Nature Publishing Group 2014

シソーラス用語： スズ化合物 ,  セレン化合物 ,  *単結晶 ,  *熱伝導率 ,  熱電効果 ,  熱電気変換 ,  *熱電材料 ,  *性能指数 ,  *絶対温度 ,  効率 ,  閾値 ,  室温 ,  斜方晶系 ,  *結晶格子 ,  積層構造 ,  Grueneisen定数 ,  性質 ,  ナノ構造 ,  透過型電子顕微鏡 ,  電子顕微鏡観察
準シソーラス用語： 単位胞 ,  非調和性

分類 (1件)： 熱電デバイス  (NC03090J)

タイトルに関連する用語 (3件)： 結晶 ,  熱伝導率 ,  熱電性能指数