NAIST 奈良先端科学技術大学院大学 物質創成科学研究科 ~光ナノサイエンス~

光情報分子科学研究室の中野元博君(当時博士前期課程1年)が、第61回応用物理学会 春季学術講演会(2014)にて講演奨励賞を受賞

第61回応用物理学会 春季学術講演会(2014年3月17日-20日、青山学院大学)にて光情報分子科学研究室の中野元博君(当時博士前期課程1年)が講演奨励賞を受賞しました。同賞は応用物理学の発展に貢献しうる優秀な一般講演論文を発表した若手会員に対し授与されるものです。

単層カーボンナノチューブ/イオン液体ポリマーナノコンポジットの増強ゼーベック効果

中野 元博(当時博士前期課程1年)・野々口 斐之(助教)・中嶋 琢也(准教授)・河合 壯(教授)

この度、第61回応用物理学会春季学術講演会において講演奨励賞を賜り、大変光栄に思います。今回の受賞にあたりまして、河合教授、野々口助教をはじめとする光情報分子科学研究室の先生方、および研究を進めるにあたりサポートして下さった研究室のメンバーに厚く御礼申し上げます。この受賞に驕ることなく、今後とも一層研究活動に邁進していく所存でございます。

近年、エナジーハーベスティング技術の一つとして熱エネルギーを電気エネルギーに直接変換する熱電発電に期待が集まっています。その原理は、固体の両端に与えられた温度差に比例して電位差が発生するゼーベック効果に基づきます。熱電変換材料の出力はゼーベック係数の2乗と電気伝導率に比例するため、それら双方が優れていることが求められます。近年、有機材料からも高い熱電特性が見出されています。中でも単層カーボンナノチューブ(SWNT)は、構造の一次元性と優れた電気伝導性および機械的特性を有するナノカーボンとして、室温で動作するフレキシブル熱電材料への応用が見込まれます。SWNTは半導体性と金属性の混合物であり、バルク材料においてそのゼーベック係数は低い値にとどまっていました。さらに、ゼーベック係数増強に関する具体的な方法論はこれまで解明されていませんでした。
今回、陽イオン性ポリマーとSWNTから系統的な組み合わせのナノコンポジットを作製し、ゼーベック係数の増強効果について検証しました。4級アンモニウム塩を含む陽イオン性ポリマー中において、SWNTを単一ワイヤー分散させることに初めて成功しました。また、当該コンポジットでは半導体性SWNTや単一SWNTからなる素子に匹敵する大きなゼーベック係数を見出しました。今回の技術は、関連技術の今後の発展に寄与するとともに低コスト化にも貢献すると期待しています。

 

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