京大など、熱を電気に変換する熱電材料の性能が狭い空間に電子を閉じ込めることで従来比の2倍に増強できることを実証

摘要

京都大学、北海道大学、東京大学教授、台湾·国立交通大学助教らの研究グループは、熱を電気に変換する熱電材料の性能が、狭い空間に電子を閉じ込めることで、従来比の2倍に増強できることを世界で初めて実証した。研究グループは、2016年に新たに提案された理論である「大きく広がった電子を狭い空間に閉じ込めることで、より大きな熱電能増強が起こる」の実証に取り組み、従来よりも約30％大きく広がった電子を人工超格子に閉じ込めた結果、バルク比約10倍の熱電能増強を達成し、人工超格子全体の性能を従来比2倍に高めることに成功した。広がった電子を狭い空間に閉じ込めることで、熱電能の増強効果を高め、性能を倍増させるという今回の成果は画期的であり、将来、工場、火力発電所、自動車やコンピュータなどからの廃熱を電気に変えて有効利用する技術につながることが期待される。