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進展する熱電変換材料技術の最先端と応用展望

革新的熱電性能向上へ

進展する熱電変換材料技術の最先端と応用展望

～異常ネルンスト効果・横型熱電効果 / 熱伝導率、ゼーベック係数、電気伝導率の最適化、ナノ構造を用いた熱流制御… etc.～
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開催日

  • 2021年6月25日(金) 13時00分 ～ 16時15分

受講対象者

  • スピンゼーベック効果や異常ネルンスト効果に関心のある方
  • 熱電 – 伝熱分野の研究開発に取り組む方

修得知識

  • 異常ネルンスト効果を中心に横型熱電効果の応用上の利点や研究の現状、実際の応用との距離感や今後の可能性
  • ナノ構造を用いた熱電性能向上の方法論

プログラム

第1部 磁性材料を活用した新しい熱電応用と今後の展望

～異常ネルンスト効果・横型熱電効果の可能性～

(2021年6月25日 13:00〜14:30)

　近年、磁性材料において発現する異常ネルンスト効果などの”横型“熱電効果が新しい学術と新規な熱電応用の観点から注目を集めている。与えた温度勾配と直交方向に電界を生む横型熱電効果は、ゼーベック効果のような”縦型”効果では実現し得ない大きな応用上の自由度を生み出す。しかし、大学などの学術研究者が語るこれらの新しい現象やその応用は、真の実用とのギャップまでの話が欠落してることが多く、産業界の方々の中には、その可能性を図りかねている方も多いと感じられる。
　本セミナーにおいては、磁性材料を用いた横型熱電現象の基本からその応用、近年の材料開発の現状、そして社会実装への道筋と実現の可能性、今後の展開などについて、横型熱電効果による社会貢献を目指す材料研究者としての立場から、できるだけ丁寧にご紹介させて頂く。

  1. 磁性材料を用いた横型熱電効果の基礎
    1. ゼーベック効果と異常ネルンスト効果、スピンゼーベック効果の比較
    2. 異常ネルンスト効果の起源
  2. 異常ネルンスト効果を用いた新しい熱電発電応用
    1. 異常ネルンスト効果を用いた熱電発電技術の利点、課題
    2. 異常ネルンスト効果を用いた熱流センサーの利点、課題
  3. 異常ネルンスト効果の熱電能増大を目指した材料開発
    1. 大きな異常ネルンスト効果を得るための材料探索指針
    2. ホイスラー合金系材料における異常ネルンスト効果
    3. Fe系合金材料における異常ネルンスト効果
    4. コンビナトリアル成膜技術を活用した超高効率材料開拓
  4. 異常ネルンスト効果を用いた応用デバイス
    1. 試作熱電発電モデュールの性能評価
    2. 試作熱流センサーの性能評価
  5. 今後の展開
    1. 熱電材料と磁性材料の複合構造 : ゼーベック駆動横型熱電効果とは?
    • 質疑応答

第2部 ナノ構造を用いた熱流制御に基づく熱電変換性能向上の方法論とSiGe材料への応用

～3物性のトレードオフの関係を最適化する方法論～

(2021年6月25日 14:45〜16:15)

　IoT社会到来によりセンサー用の自立電源として、身の回りにあふれた未利用熱を用いた熱電発電が注目を浴びている。熱電変換効率は、熱伝導率が小さく、ゼーベック係数と電気伝導率が大きいほうが高くなる。しかしながら、この三物性はトレードオフの関係があり、最適化が難しい。本講演では、ナノ構造を用いた熱流制御に着眼し、従来のこの三物性のトレードオフを克服して熱電性能向上を狙った方法論を紹介し、応用上適したSiGe系材料においてこれを実証した結果をお話しする。

  1. 環境発電としての熱電変換
    1. 廃熱・未利用熱
    2. 熱電モジュール・薄膜熱電デバイス
    3. 熱電変換効率と性能向上
  2. ナノ構造を用いた熱電性能の向上
    1. ナノ構造形成法
      1. 従来ナノドット
      2. 極薄酸化膜を利用したナノドット形成法
    2. ナノドットによる熱伝導率制御
    3. ナノドット含有薄膜による熱電性能
      1. 熱伝導率
      2. 電気伝導率
      3. ゼーベック係数
  3. 熱電変換出力因子の増大
    1. 熱電変換出力因子増大の方法論
    2. サーマルマネージメント法:SiGe系への適用
    3. 共鳴準位効果とサーマルマネージメント法の融合
  4. まとめ
    • 質疑応答
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講師

  • 桜庭 裕弥 氏
    物質・材料研究機構 磁性・スピントロニクス材料研究拠点
    グループリーダー
  • 中村 芳明 氏
    大阪大学 大学院 基礎工学研究科
    教授
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主催

サイエンス＆テクノロジー 株式会社
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お問い合わせ

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: 30,400円 (税別) / 33,440円 (税込)
複数名
: 20,000円 (税別) / 22,000円 (税込)

複数名受講割引

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    • 3名様でお申し込みの場合 : 3名で 60,000円(税別) / 66,000円(税込)
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  • 請求書および領収書は1名様ごとに発行可能です。
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  • サイエンス&テクノロジー社の「2名同時申込みで1名分無料」価格を適用しています。

アカデミー割引

教員、学生および医療従事者はアカデミー割引価格にて受講いただけます。

  • 1名様あたり 10,000円(税別) / 11,000円(税込)
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  • お申込み者が大学所属名でも企業名義でお支払いの場合、対象外です。

ライブ配信セミナーについて

  • 本セミナーは「Zoom」を使ったライブ配信セミナーとなります。
  • お申し込み前に、 視聴環境 と テストミーティングへの参加手順 をご確認いただき、 テストミーティング にて動作確認をお願いいたします。
  • 開催日前に、接続先URL、ミーティングID​、パスワードを別途ご連絡いたします。
  • セミナー開催日時に、視聴サイトにログインしていただき、ご視聴ください。
  • セミナー資料は郵送にて前日までにお送りいたします。
  • 開催まで4営業日を過ぎたお申込みの場合、セミナー資料の到着が、開講日に間に合わない可能性がありますこと、ご了承下さい。
    ライブ配信の画面上でスライド資料は表示されますので、セミナー視聴には差し支えございません。
    印刷物は後日お手元に届くことになります。
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  • タブレットやスマートフォンでも受講可能ですが、機能が制限される場合があります。
  • ご視聴は、お申込み者様ご自身での視聴のみに限らせていただきます。不特定多数でご覧いただくことはご遠慮下さい。
  • 講義の録音、録画などの行為や、権利者の許可なくテキスト資料、講演データの複製、転用、販売などの二次利用することを固く禁じます。
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