出版社内容情報
熱電発電技術について、計算科学や新材料による設計からデバイス化、将来展望まで、脱炭素に貢献する技術動向を網羅した一冊。
【目次】
【第Ⅰ編 総論】
第1章 熱電変換材料の変遷とこれから
1 はじめに
1.1 熱電材料とは
1.2 熱電材料の応用分野
1.3 熱電材料の効率とZT
1.4 出力因子
1.4.1 自由電子モデルに基づく熱電特性の理解
1.4.2 ボルツマン輸送方程式に基づく熱電特性の理解
1.5 格子熱伝導率
1.5.1 古典的な格子熱伝導率のモデル
1.5.2 フォノン散乱機構
2 熱電変換材料の変遷
3 熱電材料に適した物質の選定指針
3.1 出力因子の高い物質の選定
3.1.1 ナローギャップ半導体
3.1.2 プリン型バンドと擬低次元系
3.1.3 強相関電子系
3.2 格子熱伝導率の低い物質の選定
3.2.1 重元素化合物
3.2.2 イオン伝導体
3.3 PGEC(フォノン・グラス・エレクトロン・クリスタル)
3.3.1 かご状構造
3.3.2 ミスフィット層状構造
3.3.3 チムニーラダー構造
4 熱電特性の最適化
4.1 出力因子の最適化
4.1.1 キャリア濃度の最適化
4.1.2 半導体と金属の複合化
4.2 格子熱伝導率の低減
4.2.1 同族元素置換
4.2.2 ナノスケール析出物
4.2.3 結晶粒微細化
4.2.4 全スケール散乱構造
4.3 バンドエンジニアリング
4.3.1 バンド端縮重
4.3.2 ナノ構造化
4.3.3 エネルギーフィルタリング
4.3.4 準結晶
5 熱電変換材料のこれから
第2章 未利用熱エネルギーの活用技術開発と熱電変換への期待
1 はじめに
2 産業分野の排熱実態
3 自動車分野の熱マネージメント技術
4 国のプロジェクトの動向
5 熱電変換の普及に向けた課題と期待
【第Ⅱ編 材料開発・探索】
第1章 新材料と新原理
1 高性能N型Mg3(Sb、Bi)2の開発
1.1 はじめに
1.2 N型Mg3(Sb、Bi)2の熱電物質としての優れた特徴
1.3 Mg3(Sb、Bi)2のN型化を左右する二つの顔;Mg過剰状態とSb過剰状態
1.4 粒界散乱の抑制によるZTの向上
1.5 まとめと展望
2 環境と調和する高効率な熱電人工硫化銅鉱物
2.1 はじめに
2.2 四面体ネットワーク構造
2.3 ケステライト・ファマチナイト
2.4 コルーサイト
2.5 テトラヘドライト
2.6 まとめ
3 Naを内包した螺旋トンネル骨格構造を有する多元系ジントル化合物
3.1 ジントル化合物
3.2 螺旋トンネ
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- ルーディメンツ・ドラム革命
