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J-GLOBAL ID：201702287065019838   整理番号：17A1000575

第一原理計算を用いたCa₃Co₄O₉の電子状態に及ぼす元素置換の影響

Effect of substitution in Ca₃Co₄O₉ on electronic states analyzed by first-principles calculation

著者 (5件)： 小林大悟 (豊橋技科大) ,  谷林慧 (一関工高専) ,  中村雄一 (豊橋技科大) ,  内田裕久 (豊橋技科大) ,  井上光輝 (豊橋技科大)
資料名： 電子情報通信学会技術研究報告  (IEICE Technical Report (Institute of Electronics, Information and Communication Engineers))
巻： 117  号： 148(CPM2017 21-38)  ページ： 21-26  発行年： 2017年07月14日 
JST資料番号： S0532B  ISSN： 0913-5685  資料種別： 会議録 (C)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 層状コバルト酸化物Ca₃Co₄O₉(Co349)は,中高温域の熱電変換材料としての応用が期待されるが,実用化に向けて変換効率が十分ではなく,元素置換による向上が図られてきた。変換効率と関係するゼーベック係数等の熱電特性は,電子状態に大きく依存するが,元素置換による電子状態への影響は不明な点が多い。また,Co349はb軸の周期が非常に長いため,周期性を利用した理論解析では周期を近似する必要がある。そこで,本研究では,異なる近似周期比でモデル化した3つのCo349に対して,CaサイトをBiで置換した際の電子状態の変化を第一原理計算により評価した。結果として,Bi置換は,フェルミ準位近傍の状態密度に直接的な変化は及ぼさないものの,キャリアドープと構造の歪みによる変化が示唆された。(著者抄録)

シソーラス用語： *酸化コバルト ,  *熱電材料 ,  電子状態 ,  *計算 ,  ab initio法 ,  *第一原理
準シソーラス用語： コバルト酸化物 ,  *層状コバルト酸化物 ,  *第一原理計算 ,  *熱電変換材料

分類 (1件)： 熱電デバイス  (NC03090J)

引用文献 (10件)：

• 河本 洋, 排熱回収用 高効率熱電変換材料の研究開発動向, 科学技術動向 2008年9月号 pp.20-32
• A. Rebola et al., “First-principles study of the atomic and electronic structures of misfit-layered calcium cobaltite”, Phys. Rev. B 85, 155132 (2012).
• R. Funahashi et al., “An Oxide Single Crystal with High Thermoelectric Performance in Air”, Jpn. J. Appl. Phys. Vol.39, L1127-1129 (2000)
• R. Tian et al., “Enhancement of high temperature thermoelectric performance in Bi, Fe co-doped layered oxide-based material Ca₃Co₄O_9+d”, J. Alloys and Compounds 615, 311-315 (2014).
• D. P. DiVincenzo et al., “Quasicrystals: The State of the Art”, World Scientific, Singapore, (1991).

タイトルに関連する用語 (4件)： 第一原理計算 ,  電子状態 ,  元素 ,  置換