実験値データベースの応用による高性能SnTe熱電変換材料の開発

摘要

エネルギーを大量に消費する現代社会では、あらゆる場所で廃熱が発生している。熱 電発電は、これを再利用して発電する技術とし て研究されている。熱電材料の性能は無次元性能指数ZT= S~2σT/kによつて評価され、この値が 大きいほど変換効率が向上する。ここで、Sはゼーベック係数、σは電気伝導率、Tは絶対温度、Kは熱伝導率を表す。またKは電子熱伝導 率Kelと格子熱伝導率Kphの和で表される。した がって、熱電材料開発では材料固有の値である S,σが大きく、 Kが小さい材料を探索する。こ れらの物性値は相互に影響し複雑に変化する ため、熱電材料探索は第一原理計算だけでは難 しく、勘と経験による実験が主体となっている。我々は大規模実験値データベースが材料の 実験'計算研究者の勘や経験を補うのに有効で あると考え、独自の実験値データベースを構築 してきた[1]。