元素置換により作製したN型及びP型スズ酸バリウムの熱電特性

抄録

スズ酸バリウムBaSnO₃をベースとして、元素置換により作製したN型の(Ba,Sr)_1-xLa_xSnO₃(x=0.002～0.070)及びP型のBaSn_1-xCo_xO₃(x=0.03～0.15)セラミックスについて、370～1070Kの高温で熱電特性を調べた。N型のBa_1-xLa_xSnO₃セラミックスはいずれも縮退半導体的特性を示した。出力因子はBa_0.995La_0.005SnO₃セラミックで最高となり、1070Kで4.3×10^-4Wm^-1K^-2の値を示した。このセラミックの1070Kでの熱伝導率は4.7Wm^-1K^-1と評価され、1070Kでの無次元性能指数は約0.1であった。また、Baに対するSrの置換は電子移動度を減少させ、出力因子を系統的に低下させた。P型セラミックスはいずれも熱活性化型の半導体的特性を示し、Coイオン間での正孔ホッピングが示唆された。出力因子のCo濃度依存性はほとんどみられず、いずれのセラミックスも3×10^-7Wm^-1K^-2以下の値を示した。