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J-GLOBAL ID：202102230072180657   整理番号：21A0875102

AlドープZnOナノ構造に基づく高性能熱電材料を製造するためのマイクロ波照射【JST・京大機械翻訳】

Microwave Irradiation to Produce High Performance Thermoelectric Material Based on Al Doped ZnO Nanostructures

著者 (7件)： Baghdadi Neazar (Center of Nanotechnology, King Abdulaziz University, Jeddah 21589, Saudi Arabia) ,  Salah Numan (Center of Nanotechnology, King Abdulaziz University, Jeddah 21589, Saudi Arabia) ,  Alshahrie Ahmed (Center of Nanotechnology, King Abdulaziz University, Jeddah 21589, Saudi Arabia) ,  Alshahrie Ahmed (Department of Physics, Faculty of Science, King Abdulaziz University, Jeddah 21589, Saudi Arabia) ,  Koumoto Kunihito (Center of Nanotechnology, King Abdulaziz University, Jeddah 21589, Saudi Arabia) ,  Koumoto Kunihito (Nagoya Industrial Science Research Institute, Nagoya 464-0819, Japan) ,  Koumoto Kunihito (Department of Applied Physics, Kyung Hee University, Yong-in 17104, Korea)
資料名： Crystals (Web)  (Crystals (Web))
巻： 10  号： 7  ページ： 610  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7169A  ISSN： 2073-4352  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： マイクロ波照射は,高結晶性ナノ構造材料を提供するのに有効であることが分かった。本研究では,この技術を用いて,アルミニウム(Al)ドープ酸化亜鉛(ZnO)ナノ構造(NS)に基づく高度に改良された熱電(TE)材料を作製した。構造とTE特性に及ぼす0.53mol%の濃度範囲でのAlドーパントの影響をより詳細に研究した。より良いTE性能のためのAlの最適濃度は2mol%であり,電気伝導率を著しく増大させ,ZnO NSの熱伝導率を低下させ,TE性能を高めることができる。この濃度は,低温,例えば500K以下でZnO NSsに対してほとんど金属伝導挙動を示した。電気伝導率は室温で400S/mに達し,これは純ZnO NSsで記録された値より約200倍大きかった。注目すべきことに,マイクロ波合成ZnO NSの測定した室温熱伝導率は非常に低く,約4W/mKであった。この値はAlドーピングを3mol%まで増加させると0.5W/mKまでさらに低下した。性能指数は675Kで0.028を記録し,これは純ZnO NSのそれより15倍高かった。2mol%AlドープZnO NSsで作製した単一脚モジュールの出力は485Kで3.7Wであり,これは純粋試料の8倍より高い。これらの結果は,ZnO NSsのような有望なTEナノ材料を生成し,ドーピングするための優れた合成技術としてのマイクロ波照射アウトの利点を実証した。Copyright 2021 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 低温 ,  電気伝導率 ,  熱伝導率 ,  アルミニウム ,  酸化亜鉛 ,  *マイクロ波照射 ,  性能指数 ,  *ドーピング ,  ドーパント ,  *ナノ構造 ,  *熱電材料 ,  ナノ材料
準シソーラス用語： 至適濃度 ,  マイクロ波合成 ,  熱電特性 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 酸化亜鉛ナノ構造 ,  マイクロ波照射 ,  熱電特性 ,  Alドーパント ,  TEジェネレータモジュール

分類 (2件)： 半導体結晶の電気伝導  (BM03043X) ,  熱電デバイス  (NC03090J)

引用文献 (43件)：

• Dresselhaus, M.S.; Chen, G.; Tang, M.Y.; Yang, R.G.; Lee, H.; Wang, D.Z.; Ren, Z.F.; Fleurial, J.-P.; Gogna, P. New directions for low-dimensional thermoelectric materials. Adv. Mater. 2007, 19, 1043-1053.
• Backhaus-Ricoult, M.; Rustad, J.; Moore, L.; Smith, C.; Brown, J. Semiconducting large bandgap oxides as potential thermoelectric materials for high-temperature power generation? Appl. Phys. A 2014, 116, 433-470.
• Hébert, S.; Berthebaud, D.; Daou, R.; Bréard, Y.; Pelloquin, D.; Guilmeau, E.; Gascoin, F.; Lebedev, O.; Maignan, A. Searching for new thermoelectric materials: Some examples among oxides, sulfides and selenides. J. Phys. Condens. Matter. 2015, 28, 013001.
• Weintraub, B.; Zhou, Z.; Li, Y.; Deng, Y. Solution synthesis of one-dimensional ZnO nanomaterials and their applications. Nanoscale 2010, 2, 1573-1587.
• Janotti, A.; Van de Walle, C.G. New insights into the role of native point defects in ZnO. J. Cryst. Growth 2006, 287, 58-65.

タイトルに関連する用語 (5件)： AlドープZnO ,  ナノ構造 ,  高性能 ,  熱電材料 ,  マイクロ波照射