Haruno Kunioka 研究室

本研究室は、低温領域での利用を想定した環境調和型熱電変換材料として、ストロンチウムケイ素化合物に着目して研究を進めています。熱電変換材料とは、温度差を電力に変換する（またはその逆の）機能を持つ物質であり、センサーの電源やエネルギー回収など実用的な応用が期待されています。研究の問いは、この化合物の発電効率を高めるにはどのような元素を添加・置換することが効果的か、という点にあります。 手法としては、第一原理計算による理論予測と実験的な材料合成・評価を組み合わせています。理論計算では、異なる元素を結晶内に組み込んだときの電子的性質の変化を予測し、その後、溶融合成法や放電プラズマ焼結などの手法で実際に材料を作製して、電気伝導度やゼーベック係数といった熱電特性を測定しています。 主要な発見として、特定の元素の置換により、この材料の発電効率を示す出力係数が向上することが複数の研究で報告されています。また、提案した材料合成法により、不純物の混入を抑えた高品質な結晶を得られることが確認されており、室温で動作する実用的な発電チップとしての可能性が示唆されています。