【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.05.09】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23NI0301
利用課題名 / Title
熱電変換材料の表面改質プロセスに関する研究
利用した実施機関 / Support Institute
名古屋工業大学 / Nagoya Tech.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis（副 / Sub）計測・分析/Advanced Characterization
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マテリアルの高度循環のための技術/Advanced materials recycling technologies（副 / Sub）革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion
キーワード / Keywords
熱電材料/ Thermoelectric material,未利用資源の有効利用技術/ Technologies for effective utilization of unused resources,光学顕微鏡/ Optical microscope,熱電発電/ Thermoelctric Power Generation,資源代替技術/ Resource alternative technology
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
井手 直樹
所属名 / Affiliation
名古屋工業大学大学院工学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
宮崎秀俊
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
宮崎秀俊
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
熱電変換技術は、材料に温度差を与えることのみで発電することが可能であるため、カーボンニュートラルな発電技術であり、現在、より高効率な材料群の探索が精力的に行われている。その中でもホイスラー型材料は有害な元素を含まず、比較的な安価な元素で構成されていることから次世代熱電変換材料の候補物質である。様々な熱電変換特性の測定、熱電変換モジュールの作成の際の電極の接合など、熱電変換材料の研究のためには、合成された試料の表面形状の把握は必要不可欠な技術的要素である。そこで、本研究では、本研究室で合成されたホイスラー化合物について、精密な機械研磨を行った試料の表面形状についての情報を得るために共焦点顕微鏡を用いた表面形状観察を行った。
実験 / Experimental
本実験で用いたホイスラー化合物は、高い熱電変換特性が期待できるCo2MnGaである。アーク溶解法で合成した試料に対して、試料を長方形状に切断を行った。その後、ストルアス社製DPペーストを使用し、3μmおよび1μmのダイヤモンド粒子を用いて表面研磨を行うことによる鏡面の表面状態を得た。表面形状の観察には、名古屋工業大学に設置されている白色共焦点顕微鏡として、レーザーテック社製OPTELICS HYBRID C3を用いて行った。
結果と考察 / Results and Discussion
白色共焦点顕微鏡により、本研究で観察をした試料の表面には、凝集に伴う第２相は観察されておらず、均一な相であった。しかしながら、表面には幅数μmの傷が複数、見られており、更なる研磨の必要性、研磨条件の確認が必要である。表面形状の表面粗さはRa = 0.2であった。今回の研磨条件における表面粗さの数値化ができたため、今後、更なる研磨条件の精密化により、よりRaを減少させることができる条件の探索を行う。また、今条件で得られた表面において、様々な熱電変換特性の測定を実施することにより、表面状態と熱電変換特性の関係などを調査し、熱電変換モジュールの作成の際に必要になる表面状態についても検討を進める。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件