磁気ゼーべック効果を利用した直径400nm級Biナノワイヤーの出力因子向上

摘要

BiやBi-Sb等の熱電材料に外部磁場を印加する事により，磁気ゼーベック効果に伴った無次元性能指数ZTの向上が報告されている.例えば，Bi-Sb単結晶に磁場を印加することで220 KでZT=1.28 @1.7 T,Cd_3As_2では350KでZT=1.1@ 7 Tという大きな値が報告されている.本研究グループでは以前，Biマイクロワイヤーァレイを利用することで，磁場効果により出力因子を向上させることに成功した.さらに出力因子を向上させるためには，磁気ゼーベック係数を上昇させつつ，磁気抵抗効果を抑制する必要がある.我々の最近の研究で，マイクロワイヤーからさらに直径を小さくした直径700 nm級のBiナノワイヤーにおいて，界面散乱促進の影響によりキヤリァの緩和時間が変化することで，磁気抵抗効果が抑制されることを報告した.そこで本研究では，出力因子の向上を目指して，直径400nm級のBiナノワイヤーにおいて磁気ゼーベック効果と磁気抵抗効果を測定し，出力因子を求める.