微細ヘテロ構造を導入したZnO系酸化物熱電材料の熱電特性

抄録

Zn_0.98Al_0.02O(Zn-Al)にZrO₂を分散させる事により室温において熱伝導率κを約60%低減でき、フォノン散乱中心の増大が示唆された。しかし全温度域において導電率がやや低下したため、性能指数Zの向上には至らなかった。一方、PMMA分散Zn-Alでは、ゼーベック係数が500∼600℃付近で負の極大を示すという多孔体特有の挙動が見られた。PMMA量が同じでも平均粒径が小さいほど導電率σは増大した。0.15μmの試料はほぼ緻密で、σやκはZn-Alとほぼ同様だがSのみが増大したため、出力因子が500℃近付で40×10^-4 W/mK²とZn-Alの約2倍に達した。緻密体中に極微小空孔が分散した微細へテロ構造による熱電性能向上の可能性が示唆される。