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1997 Vol.1 No1
ＵＳＳフ Ｖｏｌ． 可Ｎｏ．石 ｏ・Ｃｏｏ、ｏｏｏ ｏｏｏｏｏｏｏ ｏｏｏｏ，ｏｏｏ ｃｏｏｏｏｏ⑰ ＣｏＣｏ。．⑪ｏ ｏｏｏｏｏｏ．● ⑫ｏｏｏｃｏ、ｃ ｏｏＣｏｏｏｏ ｏ》ＣＯ「ｏｏｏｏ ｏｏｏｏｃｏｏ ｏｏｏ・ｃｏｃｏ ■●.￣●●●●､.●●●●●●､●●●● ●●●●●･■ＤＣ・●０－●●●６●●・● ●●■･●.●･●･●●●●・ｨ●●･●.&●･●．.．●.● ●●●●●●･●ろ●●●･●●●･●●．Ｐ･●● ■■ ●● ●･_□ ●●．‘Ｂ●●●●．●●●●●●●！●●●！ ●,●●.●‘ﾄ,●●・●!●､●●●-ﾄ●●`●ト●？●Ⅲ.●’０ ＴＥＣ ＪＡＰＡＮ 熱電変換研究会 １１１－１１‐ｌ‐ｌ‐ｌ‐－‐ｊ 》》》》》》》いい》》》》》》一一》》’ ＴＥＣＪ 一一‐》》》》》》》一一一》》一一一一一一 震ＩＦ嚢壹三三憂斎更三二二三~云夛 ＣＯＮＴＥＮＴＳ NEWSLETTER VｏＬ１Ｎｎｌ 坂田亮 総会報告 第１回熱電変換研究会総会報告 梶川武信 会 熱電変換研究会会則９…･…………･………………･……… 則 熱電変換研究会委員名簿・………･………… 海部宏昌 ＴＥＣ’９７に参加して．……． 募集ご案内 ロゴマーク、表示図案募集 研究室紹介 金属材料技術研究所 ・・５ ●●●●● '熱電’も淀みから流れの時代に ご案内 講演会等開催予定一覧…･…………… 松原覚衛 ＩＴＣ’９７に参加して 海部宏昌 1０ ｢熱電変換研究会の歩み」関連資料 坂田亮 11 ＩＣＴ’９８第17回熱電変換国際会議ご案内 第17回熱電変換国際会議へのお誘い 1２ ↑ トピックス ６７９ 磯田幸弘 第４研究グループ第５サブ研究グループ 卜Ｆ０｜□０■。６，‐Ｉｐ■‐‐Ｓ勺壹 委員名簿 ２２４５ 熱電変換研究会発足にあたりまして １ 巻頭言 １圷舛‐鮒、‐・釧釧御岫訓、瓠、Ⅲ⑩～》．ｉｉ１卜１やＹｌ棚…旧蝋切がｌＵＪｌⅢＩ鋼姑．仙禰ｉ，１（Ⅱ川１；几、陥喝咄乳〃パｉⅦＩ伽沁馴刈１翻拠川筋１汀１１，パーⅢ’’１ｌｒｉｌＤ代…ＩⅥ１１刑ＩⅦ…，㈹１１狗ｌ‐ｌｉ‐訓１１Ⅲ‐ １９９７ 巻頭言 ｢会長挨拶」 熱電変換研究会発足にあたりまして 熱電変換研究会会長坂田亮 （慶応義塾大学名誉教授） 平成６年11月に当熱電変換研究会が発足しまして以来，その代表者を仰せつかってきま したが，平成９年７月の第１回総会にて，その会長に選ばれることになりました。まこと に光栄の至りであります。 想い返しますと，私のこの方面の研究との関わりは，昭和40年（1965）頃始めた高温熱 電半導体の研究かと思います。性能指数Ｚの大きい高融点化合物半導体を素子とし，使用 温度Ｔを高めて,ＺＴを大きくすることをねらったもので，その材料は，たとえばSiCなど でありました。特にSiCは大きなβ-SiC単結晶を作りたかったのですが，焼結体で素子を 作らざるをえず，この研究は，やや時期尚早であったため，満足のいくものではありませ んでした。その後，エネルギー変換懇話会（DEC)の理事を10数年仰せつかり，そのとき菅 先生，押田先生，田沼先生，青木先生，太田先生などと親交を持つ機会を得ました。電子 冷凍素子の研究が盛んになりつつあったのもその頃でありましたが，これに反し，私の興 味は次第に，深い不純物準位を持つ半導体に移って行き，熱電変換の研究からは遠ざかっ ておりました。 ところが，平成４年11月の第１２回熱電変換国際会議（第３回池谷コンファレンス）の最 高顧問を仰せつかりました前後頃より，再びこの方面の研究に目覚めることになり，今で はこれに全力を注いでおります。さて，急に話は変わりますが，「振る舞う」または「振 る舞い」と言う言葉があります。これは「ふりまい」と言う「やまとことば」からきてい ると聞きました。「ふり」とは他人の行為を真似ることであり，「まい」とは自己目的を 持って舞い歩くこと，つまりそれは真似ることではなく自己目的的であり創造性に繋がる 意味を持つ言葉（コトノハ）なのだそうです。つまり，「ふりまい」とは，真似から独創 へ転換する意味を内包している言葉のようです。 「ふりまい」なる「やまとことば」にあやかりまして，異国の真似から始まりました熱 電変換研究も，独自の創造性を持った研究に脱皮し，まさに独創的な素子やプロセシング 技術なりを開拓し，花を咲かせ，間もなくやってくる２１世紀を，互いに「振る舞い酒」を 酌み交わしつつ迎えたいものであります。その先駆けとなりますのが，吾が熱電変換研究 会の人々でありますことを，堅く信じつつ，当研究会発足にあたりましてのご挨拶とさせ ていただきます。 ９７年度熱電研究会総会報告 第１回熱電変換研究会総会報告 事務局長梶川武信 （湘南工科大学） 熱電変換研究会第１回総会は，平成９年７ なりました。 月２５日１１時30分から，工学院大学新宿校舎 総会の議案は，以下のとおりでした。 312教室において，１００余名の出席者をむか １．会則承認 えて開催されました。その概要をここに報告 ２．役員選出 申し上げます。 ３．平成９年度事業計画承認 熱電変換研究会は，1994年11月に有志10数 ４．その他 名により発足しており，池谷科学技術振興財 いずれも，原案通り承認され，いよいよ組織 団の研究交流助成を幸いにも受けることが出 体としての活動を行っていくことになりまし 来，その財源を活かして，熱電変換科学技術 た。内容について少し補足しますと，会則の の進展に力を合わせていこうと言うことで活 中で運営委員は，総会の承認事項となってい 動が始まりました。「熱電変換シンポジウム ますが，賛助会員は，自動的に運営委員にな ・ＴＥＣ’９５」を第１回として，毎年行って ることについての承認もいただきました。ま いくこと，及びいくつかの研究会を行うこと た，顧問として若干名を御願いすることにし などの活動をしてきました。 太田時男横浜国立大学名誉教授と田沼静一東 京大学名誉教授の両先生に御願いいたし，ご 近年の熱電変換科学技術研究活動の広がり 快諾いただきましたことを報告いたします。 から，組織的な研究会活動を進めてはどうか という状況になり，会員を募ると共に，シン 事業計画は，会員数が未確定であるため暫 ポジウムや研究会及び定期的なニュースレタ 定的なものとなっていることをご承知おき下 ーの発行など情報交換の出来る環境を整えて さい。 以上 行こうと言うことになり，今回の総会開催と 活動を行う。 巳 会員・入会・退会 熱電変換研究会会則 第３条 本会は熱電変換の科学と技術に関心を 平成９年７月25日制定 持つ個人会員（正会員，学生会員）およ 第１条 本会は熱電変換研究会（Thermoel- び賛助会員から構成される。また，運営 ectricConversionResearchCommi- 委員会の推薦により，顧問をおくことが tteeofJapan:TECJ）と称する。 できる。 第４条 目的 個人および団体会員の入会及び退会に 第２条 関しては，運営委員会に届け出て，運営 委員会の承認を受けることとする。 本会は熱電変換の科学と技術の発展と 第５条 普及を目的とし，熱電変換の科学と技術 に関する情報交換による相互啓発・向上 会員が次の項目に該当するときは，運 をはかり，当該分野の進展を促すための 営委員会の議を経て，除名することがで ２ きる。 を招集し，議長となる。 １．本会の名誉を傷つけ，本会の運営が著 ２．副会長は会長を補佐する。 しく妨げられる行為があったとき。 第９条 2．二年以上会費が未納のとき。 運営委員会は次に掲げる事項を遂行す る。 総会 1．運営委員会は，本会の運営を司る。 第６条 ２．運営委員長は運営委員会を主導する。 本会は年１回の総会を開催し，その決 ３．運営委員は本会の活動に関する事項を 議によって運営される。 企画・審議し，実行する。 ４．この会則の実行に必要な細則は運営委 上の出席により成立する。総会における 員会の議決により定める。 議決は委任状を含めて出席正会員の過半 数を以って行う。 事業 2．正会員数の１/5以上の正会員から要求 第10条 本会は次の事業を行う。 と認めて議決したときは，臨時に総会を 研究会，シンポジウムの開催。 開催しなければならない。 ●●● があったとき，または運営委員会が必要 ■ロロロユ（ｗ／〈】（ｕへ叩》 ，９Ｖ‐Ｉｉ６０ｌｌ・・ｔｉ１Ｇ・Ｉ’’’’１，１１０１１４１－００１０１勺０．１１．０．．；０１１１１□日’１．可・ロ・色色月ムラ訂２１０Ｎ＃叶色＃Ⅲ３０日言Ⅱ８Ａ耐■５５６４Ｊ１咄Ⅱ１．３⑱３Ｊ「Ｈ：岻川刊迅旬刊Ⅲ品９Ｎ目・凸月Ｕ９冊ｑ月円尋呂好こう型４瓦．Ｚ動一Ｊ’‐話弔．Ⅶｊ狩仙児門小円Ⅲ洲㈹蝿刈刈ｎｕｓ蹄必罰門淵Ⅱ乃咀Ⅱ軋池巧罰羽酎蒲羽烈晋罵マ禅閃．Ｒ４斗四ＮＭ測咄ｕ汀刈が戒君蒟濁尤．魯則誼刑』刮司丁用邑田、州一両胡司元式弦餌砠遮轍霊７兆『一江弧殉牡化４朝‐斜１１塚戟形冗鳥鳶剋刈ｊ用 １総会は委任状を含めて正会員の１/5以 会報の発行。 その他。 運営・役員 第７条 会計・会費 本会の活動を円滑に行うため，以下の 第11条 役員および運営委員会を置く。 本会の行う事業に必要な経費は，個人 １．会長をおく。 会員，賛助会員の会費，助成金，その他 ２．副会長をおくことができる。 でまかなうものとする。 ３．運営委員会には委員長および幹事若干 正会員の会費は，年額3,000円，賛助 名をおく。 会員の会費は，年額50,000円とする。学 ４．二名以内の監事をおく。 生会員の会費は，無料とする。 ５．運営委員の互選により会長および副会 第12条 長を選出する。会長は運営委員の中から 会計年度は４月１日から翌年３月３１日 運営委員長を指名する。運営委員長は運 までとする。 営委員の中から幹事を指名する。 ６．運営委員および監事の選任は総会の承 会則の改廃 認を受ける。運営委員の任期は総会から 第13条 ２年後の総会までとする。再任を妨げな 本会則の改廃には総会において委任状 を含めて出席者の２/3以上の同意を得な い。 ７．会長，副会長，運営委員長および幹事 ければならない。 の任期は選任された日から２年後の総会 までとする。ただし再任を妨げない。 付則 第８条 本規程は1997年４月１日から施行する。 １．会長は，本会を代表する。会長は総会 ３ 匪 熱電変換研究 会 会長（１名） 委員名簿 佐藤孝（矢崎総業） 坂田亮（慶応義塾大学名誉教授） 坂田亮（慶大名誉教授）（会長） 塩田一路（工学院大） 副会長（１名） 篠原和彦（日産白） 松原覚衛（山口東京理科大） 高崎洋一（真空理工） 武田京三郎（早大） 顧問（２名） 中村由美夫（オリオン機械） 太田時男（横浜国立大学名誉教授） 西田勲夫（金材研） 田沼静一（東京大学名誉教授） 野田泰稔（東北大） 堀尾裕磨（ヤマハ） 運営委員会（33名） 前川展輝（松下電工） 委員長 松浦度士（大阪大） 梶川武信（湘南工大）（事務局長） 松原覚衛（山口東京理科大）（副会長） 』 三澤謙吾（フジタカ） 委員 守本純（防衛大） 今泉久朗（コマツ） 吉野淳二（東工大） 梅林和幸（アイシン精機） 若木守明（東海大）（編集委員会担当） 太田英二（慶大）（会計担当） 太田敏隆（電総研） 監事（２名） 海部宏昌（都立大）（編集委員会担当） 河本明（東芝） 香川修三（クポタ） 野口照夫（真空冶金） 8１ 笠間昭夫（超高温材研） 菊池啓（東京ガス） 熱電変換研究会編集委員会 木村菫（東大） 若木守明（東海大） 熊代幸伸（横浜国大） 小島勉（育英高専） 小池衛（中部電力） 小柳剛（山口大） 河本邦仁（名大） 海部宏昌（都立大） 小島勉（育英高専）（編集委員会担当） 磯田幸宏（金材研） 小柳剛（山口大） 山本淳（電総研） 古白川信孝（イオンエ研） 大杉功（育英高専） 西田勲夫（金材研）（アドバイザー） ４ ＴＥＣ’９７に参加して 東京都立大学大学院工学研究科 電気工学専攻海部宏昌 平成９年７月25日，熱電変換シンポジウム れる環境での熱電特性の経時変化やその抑制 が工学院大学新宿校舎にて開催された。１７件 方法としてのガラス被覆について取り上げた の一般講演と26件のポスターセッション講演 発表も見られ，実用を見据えた取り組みが感 が行われた。また，山口東京理科大，松原氏 じられた。一方，理論的な発表も活発化する により新規熱電材料として注目されるスクッ 様相を見せた。東工大の吉野氏による２次元 テルダイト系熱電材料のレビューが行われた。 電子系の熱電特性や育英高専・大杉氏らによ CoSb3の高い正孔移動度について電子構造の る熱電現象の正統的な取り扱いは新旧両極の 観点から述べられ，さらにフィルドスクッテ 講演であったが，この分野の発展の上で指導 ルダイト系化合物では熱伝導率の格子成分の 原理的な役割を担うものであろう。特に大杉 大幅な低減により，ＺＴが１を優に上回る可能 氏の発表は従来の理論を踏襲しながら，熱電 性が示された。一般講演ではBiShBi2Te3系 性能の理論的な上限を示そうというものであ の低温用，ＰｂTe，Zn4Sb3といった中温用， り，材料研究者にはその結果が待たれる。核 SiGeに代表される高温用の従来からのバルク 融合研究所の中村氏らによる強磁場での熱電 材料中心の発表とともに，科学技術庁のプロ 特性評価は電子輸送における基礎的研究とし ジェクトや文部省科学研究費補助金重点領域 ても興味深く，今後のさらなる進展が期待さ 研究の中で取り上げられている傾斜機能材料 れる。 の１つとしての熱電材料という観点から，上 熱電材料の物性に重点を置いた従来の発表 記材料のカスケード型接合素子や接合そのも からより実用的なもの，逆にまた理論的な新 のを取り上げた講演が，今回の特色のように 展開へと新しい動きが感じられたシンポジウ 思える。また，実際にデバイスとして使用さ ムであった。 募集．ご案内 ロゴマーク,ＴＥＣNewsletter表紙図案の募集 会員の皆様のユニークな発想と斬新な感覚に期待します。 熱電変換研究会では会を象徴するようなロゴタイプマークとＴＥＣNewsletterの表紙図案 を募集しております。多くの方々にご応募いただきたくお願いいたします。 ○ロゴマーク：Ｂ５サイズのケント紙で（マークの大きさは100mm×100ｍｍ以内） ○表紙図案：Ｍサイズ できるだけ鮮明に描いてお送り下さることを希望します。 送り先（連絡先） 〒251藤沢市辻堂西海岸l-1-25 湘南工科大学工学部 電気工学科梶川武信 ５ 巨函 金属材料技術研究所 第４研究グループ，第５サブ研究グループ 磯田幸宏 金属材料技術研究所は，筑波山の麓に広が ルギー変換材料の開発に関する研究」を担当 る近代ビル群と緑に囲まれる人工都市の筑波 している。材料創製技術と熱電特性評価技術 研究学園都市にある。国立試験研究機関およ を駆使して，すでに異なる二種類のキャリア び大学を中核として多くの民間研究機関が集 濃度制御した材料の接合に成功し，その熱電 まり，日本の科学技術・学術研究の中心と 特`性を調べることで熱電材料の傾斜機能化に なっているのが筑波研究学園都市である。東 よる変換効率向上の可能性を実証している。 京の目黒区からこの筑波学園都市の中心部に スタッフは，熱電材料研究者のバイブルと 研究所の全面移転が完了して三年が過ぎ，移 なってきた「熱電半導体とその応用」（日刊 転における混乱期を抜けだし研究環境もよう 工業新聞社）の共著者で熱電材料の研究歴三 やく整ってきた。 十年の西田勲夫室長を中心に今井義雄，篠原 ２１世紀を迎えようとしている現在，地球 嘉一，磯田幸宏，外来研究員の米田征司（慶 環境保全は人類全体の緊急な課題となってお 応義塾大学大学院博士課程），橋本政靖（工 り，特に地球資源の有効利用および未利用エ 学院大学大学院修士課程）および戎森一雄 ネルギーさらにクリーンなエネルギーの開発 （アイシン精機）の総勢七名の研究室である。 研究の合間のコーヒーブレイクには園芸，釣 目されている。これらの要望に応じるために り，スポーツなどをはじめとしてそれぞれが 金属材料技術研究所では本年四月の組織再編 持つ豊富な博学（怪しいものもある）を披露 で新たにエネルギー変換材料研究グループを してにぎやかに雑談し，太陽が沈む頃にはア 発足させた。エネルギー変換材料研究グルー ルコールを入れながら和気藷々と過ごしてい プの中で熱電変換材料の研究を担当するのが る。そんな中でペルチェ素子の冷蔵庫が最近 この研究室である。 開発された話が話題となり，熱電材料による 当研究室ではこれまで遷移金属ケイ化物， エネルギー革命を狙う前に熱電素子による焼 ビスマス・テルル系の材料における単結晶， 却熱から発電した電力でゴミ焼却炉からのダ 溶製材および焼結材の研究を行ってきた。遷 イオキシンの発生を抑えることが出来るだろ 移金属'ケイ化物では室温から高温まで大気中 うから熱電材料がまず地球を救うだろうとい で使用できる鉄ケイ化物熱発電素子を開発し， う話になった。 またビスマス・テルル系では熱電性能指数が 270Kで3.7×10~３Ｋ~'を持つ焼結材を開発し， iiimii‘ 常に熱電材料開発の研究をリードしてきた。 熱電材料の高効率化には広い温度範囲にわ たって熱電性能指数の大きな材料が望ましく， キャリア濃度の傾斜化した材料の提案がなさ れ，今や均質な材料から傾斜構造化した材料 の研究が盛んに行われている。当研究室では， グループ研究「複合構造形成による熱電半導 体の性能向上に関する研究」および科学技術 庁振興調整費研究「傾斜構造形成によるエネ ６ 竹 が急がれている中でエネルギー変換材料が注 トピックス 値はバルク結晶の１３倍にもなる。また、ＣＯ 軸に積層して電流をao-bo面に流した場合で `熱電’も淀みから も、ＺＴはバルク結晶の３倍である。この結果 は、材料開発に新しい切り口を与えたものと 流れの時代に して注目されている。 山口東京理科大学教授 ６ 松原覚衛 ト４ 金属の熱電現象が半導体に代わって、一つ 国 の技術革新があったのが１９５０年代である。 これを第一成長期時代とすると、約４０年たっ ２ てようやく第二成長期に入った感じがする。 本来、熱電変換はエントロピー生成を伴うた ０ めに、太陽電池や燃料電池などの変換系と比 ０．２０４０６０ ８０１００ ａ(A） べるとエネルギー変換効率が低い。最大でも ９％が現状である。この熱電変換が現有のエ 図Ｉ丘子井戸構造のBi2Te3の井戸幅ａと2次元性 能指数Z2DT（ＢｙＬＤ,Hick,1993） ネルギー変換系と競合できるには、材料効率 で２０％以上をクリヤーする必要がある。しか 新材料の探索でも様々なアプローチがなさ し、これを実現することは容易でなく、用い る熱電材料の性能としてＺＴ＞２（ＺＴは、無 れており、期待される成果がでてきている。 次元性能指数）の条件を満足することが必要 最近、新しい熱電材料としてスクッテルダイ である。少なくとも、これまでの錬金術だけ ト（Skutterudite）構造をもつＭＸ３化合物 （Ｍ：ＣＯ，Ｒｈ，Ｉｒ、Ｘ：Ｐ，Ａｓ，Ｓｂ）が注目 では限界にきていると言ってよいだろう。 されている。この中でも、ＣｏＳｂ３、ＲｈＳｂ３、 最近、ＺＴ＞２を目標に、人工的に材料のミ クロ構造が制御された新材料の研究や新材料 IrSb3などのアンチモナド（いずれもｐ~タイ の探索研究がなされており、熱電にも新しい プ）は、室温で正孔移動度/Ｌｈ～２０００ 可能性が見えてきている。ここでは、この中 ｃｍ2/Ｖｓ以上の高い値をもつ半導体である。 筆者らは、このような構造をもつCoSb3の からいくつかのトピックスを選んで簡単に紹 ＣＯの一部をパラジウム（Ｐｄ）で置換した新 介してみたい。 半導体の超格子構造を利用して性能指数ｚ しい熱電半導体を開発した。その性能は、例 を飛躍的に高めるという取り組みが、米マサ チューセッツエ科大学（ＭＩＴ）の研究グルー えば、（Coq97Pdqo3）Ｓｂ３の多結晶体でＺ～ １０－３Ｋ-１であり、３００～８００Ｋの広い温度領 プでなされている。わが国では、ダイキン工 域で性能が高い。この材料を使えば、素子の 業や電子技術総合研究所などで基礎的な研究 変換効率で１４～１６％を達成できる。この新 が活発に進められている。図１は、Ｂｉ２Ｔｅ３に 材料の熱伝導率はＫ～０．０４Ｗ／ｃｍＫであり、 ついての研究結果の一例である。ここでは、 Ｂｉ２Ｔｅ３系材料と比べると３～４倍高い。これ Bi2Te3の井戸幅ａと二次元性能指数Ｚ２ＤＴの が、この材料の解決すべき問題点として残さ れている。 関係がバルク結晶のＺＴ（破線）と比較してあ スクツテルダイトMX3(Ｍは、ＣＯ,Ｒ１１，１r，Ｘは、 る。井戸幅ａが２０Ａ以下になると、Ｚ２ＤＴが 指数関数的に増大することがわかる。この構 As,Ｓｂ)単位胞の２つの，,空，,のサイトをＬａ,Ｃｅな 造では、Ｂｉ２Ｔｅ３のao-co面に積層して電流 どの希土類元素で埋めた構造のLaFe3CoSbl2、 CeFE3CoSb12化合物が新しい熱電材料として注目さ を移動度の高いａｏ軸に沿って流すと、ＺＴの ７ れている。この種の材料は、フイルド・スクッテ ルダイトとよばれている。この材料は、格子熱伝 例えば、メカニカル・アロイン･グ、ガス・ア トマイジング、スピン・キャスティング、Ｈ 導率（パＬ）の値がＬａ,Ｃｅイオンのmrattlingm効 ＩＰ、ＰＡＳなどの先進プロセスによる新材 果（サブ格子中を跳びはねる効果）でCoSb3系材 料の開発や、グロー放電プラズマによる微粒 料と比べると約１ケタ低い。その結果汕熱電性能 子のミクロ構造・界面制御の研究や傾斜構造 指数が高くなる。図2はＴ最近BCSalesらによっ 材料（ＦＧＭ）など先駆的な研究も報告され て報告されたＬａ凪CoSb12、CeFe3CoSbl2の無次 ている。 元性能指数ＺＴの温度特性である。図には、最良 の熱電材料として知られている（Bi，Ｓｂ)2Te３ ここでは、筆者らが行っているβ-FeSi2の 微粒子のプラズマ処理の結果について紹介す （p-type）と筆者らのCoq9(PdPt)O1Sb3 る。β－FeSi2の性能はＺ～２×１０~４Ｋ－1であ (n-type）の結果を参考までに示してある。 り、素子の変換効率は３～５％である。β トＮ一一』のＥもの」コローの叩の｜ロ○一のこのＥｌｏ -FeSi2のキヤリヤー移動度は０．４～３ｃｍ２ 1.5 /Ｖｓ（Ｓｉの１／５０)であり、その結果電気伝導 度ｏが小さい。狙いは、微粒子の表面に移動 度の高いコーティング膜を形成して電気伝導 1.0 度ｏを増大することである。実験では、β -FeSi2の微粒子（～３/４ｍサイズ）をシラン 0.5 （ＳｉＨ４）、ゲルマン（ＧｅＨ４）、ジボラン（ Ｂ２Ｈ６）などの半導体ガスのグロー放電プラズ マ中で処理している。プラズマ処理により、 0.0 0２００４００６００８００１０００ Temperature(K） 微粒子の表面にＳＬＧｅ、Ｂなどの薄いコーテ ィング膜が形成される。その微粒子の焼結体 図ＺＣｏ１－ｘ(PdPt)xSb3の無次元性能指数ZＴ について熱電材料としての特性を評価してい る。プラズマ処理により材料微粒子のミクロ その他、全く新しい熱電半導体についての 構造・界面が制御され、その結果熱電材料と 研究がある。その＿はCe3Pt3Bi4、U3Pt3Sb4 しての性能が３～５倍向上している。 で代表的される重フェルミー粒子半導体であ る。強い電子一電子相互作用で、固体中のキャ 業分野での用途や民生品での幅広い利用も見 リヤーが通常の半導体より何倍も大きい有効 えてくる。例えば、自動車のエンジン排熱が 質量をもつかのような挙動をするところにこ 電気エネルギーとして有効に利用できる。自 の名前の由来がある。重フェルミー粒子の物 動車エンジンでは燃料の約２６％が動力であ 性については、まだほとんどわかっていない り、残りの約６０％は熱として大気中に放出さ が、この物質はキャリヤーの大きな有効質量 れている。エンジン外壁またはターボチヤジャー によってゼーベック係数（熱電能）が本質的 から放出される約８００℃の排熱で電力をつく に大きいのが特徴である。この種の材料には、 り、これをバッテリーに充電すれば、この電 (Cel-xLax）Ｍ２、（Cel-xLax）Ｉｎ３、CePd3、 力はクーラーやオルタネーターなどの駆動用 CelnCu2などがあり、いずれも新しい熱電材 として利用できる。これは、ガソリンの節約 料としての可能性をもっている○ になり燃費の改善にもなる。地球温暖化の防 新材料で変換効率２０％が達成できると、産 また、結晶体でガラスと同程度の熱伝導率 止策として、２００１年度からガソリン乗用車を （尻、,〃～２．５×１０３Ｗ／ｃｍＫ）をもつ材料も 対象にした燃費規制が強化されるようである。 興味がある。これはフォノングラスと呼ばれ (平成9年７月６日、読売新聞）ただ、ガソリン おり、ＹＢ６８はその一例である。新材料を探索 するうえで一つのアイデアを提供している｡ １１%と缶コーヒの値段がおなじ１００円という のは納得いかない話である。 材料の創製プロセスの検討も進んでいる。 その他、中小規模焼却炉の高温排熱や燃料 ８ ､iｉ 電池の反応熱の利用、あるいはヒートパイプ 冷蔵庫やカークーラーなど、現有機器と充分 に熱電発電モジュールを組み込んだ高速増殖 競合するレベルになる。しかし、効率２０％の 炉など、幅広い分野での実用化が期待できる ハードルを越えるのは容易ではないが、不可 だろう。また、ペルチェ素子による家庭用の 能ではない。 ￣■￣￣￣￣￣●-－￣￣￣●￣￣■￣｡￣￣｡●の●●ＣＱ●●●●｡￣￣U■￣●￣｡●￣￣｡■￣￣●●U■￣￣￣￣●●●Ⅱ■￣●●●●１■￣｡￣￣￣￣■●●●●￣U■￣●￣■●●●■■￣●￣￣●●。■■U■￣の一一●￣￣●●￣￣●￣■－－￣￣￣●￣●●￣Ⅱ■■｡■｡￣￣￣● [専門など］電子工学、電子材料、半導体デ ； バイス ［主な著書］『電子・イオンエ学ハンドブック 」（日刊工業新聞社、共著、１９８５）、『 ８７先端科学・技術開発年鑑」（技術出版、共 著、１９８７）、『薄膜（実験物理学講座８）』 （共立出版、共著、１９８８）、『ＴＨＥＲＭＯ－ ＥＬＥＣＴＲＩＣＳ」（PeterPeregrinusLtd LondonU.Ｋ､、共著、１９８９）、『熱電変換 松原覚衛（まつばら.かくえい） システム技術総覧』（リアリズ社、共著、 山口東京理科大学教授、工学博士 １９９５）、『先端材料事典」（産業調査会、共 著、１９９５） 講演会等開催予定一覧 開催期日 講演会等名称 開催場所 主催（連絡先） 〔1998年〕 １月３０日 FGMワークショップエ学院大学新宿校舎 未踏科学技術協会 03-3503-4681 熱電変換講習会湘南工科大学 東京キャンパス ３月２５～27日電気学会全国大会慶応義塾大学日吉校舎 ３月３日 電気学会・東京支部 0298-54-5776山本 電気学会 03-3221-7313 ３月２６～28日日本金属学会春季大会工学院大学新宿校舎 日本金属学会 022-223-3685 ３月２８～３１日 ５月２４～28日 春季応用物理学会東京工科大学 関係連合講演会 第17回熱電変換国際会議名古屋市中小企業振興会館 応用物理学会 03-3238-1044 国際熱電学会 052-789-3327 ５月25～28日 ８月５～７日 ９月１５～１８日 ９月２８～３０日 早稲田大学国際会議場 広島大学 西条キャンパス 愛媛大学 応用物理学会 粉体粉末冶金協会 秋季大会 大阪大学 粉体粉末冶金協会 075-721-3650 成躍大学 電気学会 03-3221-7313 〔1999年〕 １月１１～１３日 粉'体粉末冶金協会 粉体粉末冶金協会 春季大会 電気学会電力・ エネルギー部門大会 秋季応用物理学会 学術講演会 日本金属学会秋季大会 03-3238-1044 日本金属学会 075-721-3650 ９ ＣＴ’９７に参加して 東京都立大学大学院工学研究科 電気工学専攻海部宏昌 第16回熱電変換国際会議が平成９年８月２５ allyGradedMaterialsでは日本，ドイツ， 日から28日の日程でドイツドレスデン市内の ウクライナ，イスラエルからの講演があった。 アートホテルで行われた。世界23カ国から2４ 講演の大半が我が国からのものであり，この ８名の参加者が集まった。国別では日本から セッションの今後の発展は我が国の研究成果 の参加者が61名と最も多く，次いで主催国ド に大きく依存していると感じた。また，我が イツ54名，アメリカ40名，ロシア24名と我が 国からのFeSi2やCrSi2といったケイ化物系 国のこの分野に対する関心の高さを物語る結 の講演が非常に少なくなったと感じた。特に 果となった。我が国からの参加者の顔触れを FeSi2系は東工大のグループの１件だけであ 見ても，従来からの熱電材料の研究者ととも った。一方，ＩＦＷ（ドイツ，ドレスデン）や に科学技術庁を中心としたFGMプロジェクト ヨッフェ研究所のグループからβ-FeSi2の単 に参加している研究者や，また精密機械メー 結晶育成や巨大熱電能に取り組んだ講演もあ カの研究者が超小型ペルチェモジュールを参 り，基礎的研究の分野でヨーロッパ諸国を中 加者に説明する場面があったりして，これま 心に脈々と引き続き行われていると感じた。 でのICTとは趣が違うと感じた。また,Xensor 我が国でもケイ化物熱電材料の研究は金属材 lntegration社（オランダ）のＡＷ・van 料技術研究所，西田氏を中心として基礎的研 Herwaarden氏の講演にあったように半導体デ 究が行われており，世界的評価を得ている。 バイスプロセスを利用した熱電センサーの開 環境問題を重視する上でも，今後ケイ化物系 発に関する講演は，従来ペルチェ素子や発電 熱電材料の研究が我が国において再び盛り上 モジュールに限られていた応用分野から新た がっていかなければいけないと感じた。会議 な応用分野が展開することを予感させるもの の運営は非常にスムーズで，ドレスデン市内 であった。また，米国MITのMSDresselhaus の観光やカテドラルでのパイプオルガン演奏 女史の低次元系熱電材料の講演では，大勢の エルベ河遊覧，古城でのバンケットなどヨー 聴衆が集まり，関心の高さを伺わせた。今回 ロッパでの国際会議ならではの趣向が凝らさ 新たに設けられたセッションであるFunction- れ，参加者は多いに満足したことと思う。 ’とＦ’０生心」 ＩＣＴ’９７ 講演発表風景 １０ ｢熱電変換研究会の歩み」 関連 資 料 坂田亮 (慶応義塾大学名誉教授） 現在活動している「熱電変換研究会」の歩 セッシング技術の研究調査）の一部と参加者 みを，シンポジウムを中心にして記録し，資 の資料代。 料とする。 Ｈ８（1996).７．２６：熱電変換シンポジウム Ｈ４（1992).５．１４：第３回池谷コンファレ 9６（第２回）開催。工学院大学新宿校舎，参 ンス（第１２回熱電変換国際会議，１２ICT)，第 加者150名。招待講演１件，口頭17件，ポス １回組織委員会。 タ-17件。開催運営：池谷財団・研究調査費 Ｈ５（1993).１１．９～１１：第３回池谷コンフ （熱電変換材料プロセシング技術の研究調査） ァレンス（第１２回熱電変換国際会議）パシフ の一部と参加者の参加費。 ィコ横浜（横浜国際平和会議場）。参加者315 名，申込件数：口頭55件，ポスタ-98件， Ｈ９（1997).３．２８：第44回応用物理学関係 連合講演会，日本大学船橋校舎。シンポジウ （実際発表件数118件），プロシーディング ム：熱電変換材料の新展開，９件，一般講演 ：700頁。開催運営：池谷科学技術振興財団 '応用物性部門，熱電変換，３２件。 の助成と参加者の参加費） Ｈ９（1997).７．２５：熱電変換シンポジウム Ｈ６（1994).１１．：熱電変換研究会（TECＪ； 9７（第３回）開催。工学院大学新宿校舎，参 ThermoelectricConversionResearch 加者140名，招待講演１件，口頭17件，ポス CommitteeofJapan）発足。高温系小委員会， タ-26件。開催運営：池谷財団・研究調査費 低温系小委員会，基礎系小委員会を設置。 （非従来型熱電材料・プロセシング技術の研 Ｈ７（1995)．７．１４：熱電変換シンポジウム 究調査）の一部と参加費。 9５（第１回）開催。湘南工科大学，参加者160 名，特別講演２件，指名講演14件。開催運営 Ｈ９（1997).７．２５：熱電変換研究会第１ 回総会；会則承認，各種役職者を選出，委嘱。 ：池谷財団・研究調査費（熱電変換材料プロ 編集後記 温故知新，という言葉を半導体材料関連のベテランの方と話しているとしばしば耳にし ます。これは熱電材料についての感想であります。先輩の多くがかって熱電材料にたずさ わったか，関心があったということを知って驚いたことがあります。この度，熱電研究会 が正式に発足しました。本会に至る先輩方の続けてきた長い道のりについては坂田会長か らの記事があります。エネルギーの高効率消費またはリサイクルに対する必要性は，有限 の地球で生活する限り人類にとって今後ますます不可欠です。全てのエネルギーは物質内 で緩和して最終的に熱になります。熱力学の法則からは逃れられないのですが，この熱の 有効利用が求められます。古い器に新しい酒を盛ることで次世代のエネルギー源としての 確固たる地位を築く時期にさしかかったと思います。本ニュースがそのための原動力とな ることを目指して，次の世代を担う若い研究者の協力を得て号を重ねたいと思います。皆 様のご協力並びに活発なご意見を期待しております。（Ｍ、Ｗ、） １ ZCZp8 第７７回熱霞変藻国際会議 〃7ZZZZZO'ＺａＺＬＯ′Z7iB'ど'ＺＣｇの 1匹I:］ ■後 ■協 催援賛 〈玄〈玄 期場 ■主 "′￣〃Ｐﾉ径 国際熱電学会（InternationalThermoeIectricSociety） 愛知県名古屋市名古屋大学 ■■ 熱電変換研究会㈱日本セラミックス協会Ｍ)応用物理学会 ㈱電気学会㈱日本化学会㈱粉体粉末冶金協会㈱日本表面科学会 平成１０年５月２４日（日）～５月２８日（木）（５日間） 名古屋市中小企業振興会館（地下鉄「吹上」駅下車、徒歩５分） 名古屋市千種区吹上２丁目６番３号 ＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅＳｃｈｅｄｕＩｅ ５月２７日 ５月２８日 ５月２９日 日目火水木全 ５月２６日 １１１１１１ ５月２５日 くくくくくく ５月２４日 午後：登録<<WelcomePartW 午前：基調講演午後：一般講演、展示会<<Mixer>＞ 一般講演、展示会〈〈EveningSeminar>＞ 一般講演、展示会<<Banque⑪ 一般講演、パネルディスカッション、展示会〈<FareweIIParty>＞ <〈Post-conferenceExcursion＞＞ ＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅＴｏＤｉｃｓ ＊ＢｍｋＴＥＭａｔｅｒｉａｌｓ ＊ThinFilmsandNanostructuredMaterials ＊Theory,Modeling,andSimulation ＊Cooling ＊PowerGeneration ＊TEMeasurements ＊TEDevices,SystemsandApplications ＊SensorsandDetectors Ｅｘｈｉｂｉｔｉｏｎ (展示会） 会議期間中、素材から測定機器まで、熱電変換関連の最新の装置・設備・製品の展示を行います。 （現在、出展者も同時募集中。出展を希望される方は下記ICT98事務局までご連絡ください。） EｖｅｎｉｎｑＳｅｍＩｎａｒ 熱電変換の科学・技術発展に多大な貢献をした著名な科学者に熱電変換の過去・現在・未来を語って いただきます。 Post-conferenceExcursion 核融合科学研究所(NIFS)、美濃和紙、関の刀匠を見学後、長良111の鵜飼を楽しみます。 参加費：10,000円（昼食。夕食込） －－参加について－－ 発表・参加申込方法：申込希望者は2ndAnnouncementを下記へご請求下さい。 参加登録費：一般50,000円、学生15,000円（平成10年４月24日以降は、各々10,000円増） 申込先：〒460名古屋市中区栄4-2-7栄イーストビル㈱インターグループ内ICT98事務局 TEL:O52-263-6334、FAX:O52-263-6298、e-mail:ignagoya＠po・iijnet・orjp 問い合わせ先：〒464-01名古屋市千種区不老町 名古屋大学大学院工学研究科物質化学専攻 第17回熱電変換国際会議（ICT98）組織委員長河本邦仁 TEL:O52-789-3327、FAX:O52-789-3201、e-maiI:g44233a＠nucc・cc・nagoya-uacjp １２ ………！………”………・…！…１１ ローニーマーづづ~￣ヘーヘニーーーニヘヴーニーーヂーニーーグーテグーニーーーづづ民－－つへづづ､ニヘヮーづづ民ニーヮーニヴー￣￣‐－つ一つ￣ニヘーーニーニーーヘーグーニヴー‐＞マヴ､ニーーーニグー二つ-‐ゲーニーマＵ ￣ 熱電変換研究会 会員各位 熱電変換研究会会長坂田元 （慶応義塾大学名誉教授） 第/7回熱竈変漢国察会議への薑ってのこ蓼ﾌﾟﾘﾜを／ 熱電変換研究会の総会と第１回運営委員会開催以来間もなく半年が来ようとして います。この間徐々に会員数も増加しております。平成９年12月１日には第２回運 営委員会（湘南工科大学東京キャンパス）を開催し，また12月４日には電子技術総 合研究所が「熱電変換技術の新たな展開の可能性」と題する（工業技術院集中型移 動研究室による）研究発表会を、多数の参加者のもとで，筑波にて催し，この方向 の明るい展望が益々開けてきています。また来春には、応用物理学会にて，本年に 引き続き，「新展開を迎えた熱電変換素子」なるシンポジウムの開催を当研究会運 営委員である山口大学の小柳剛教授のもとで企画しております。 さて、それらに追い打ちをかけるように，別紙でご案内がありますような， 第17回熱電変換国際会議（ICT98） が名古屋にて，平成10年５月24日から５日間、国際熱電学会(ITS）主催，当熱電変 換研究会等の後援で開催されます。この組織委員長には，当研究会運営委員である 名古屋大学の河本邦仁教授が選ばれています。そのConferenceTopicsは別紙に 記載されているとうりで，奮って会員各位のご参加をお勧めいたします。平成４年 （1992年）５月に第１２回熱電国際会議を横浜で開催したのが当研究会の発足の契機 となったことを思い出しますと、それ以来２度目の日本でのこの国際会議の開催 は，ひとしお感'慨深いものがあります。 この国際会議がありますので，例年７月頃開いています（第４回）熱電変換シン ポジウム(ICT98）は，平成10年11月に開催する予定です。 可グー－－－－つへ‐ヘテーーーーｐ－ヂヘニヘ‐－－－ヘーーーーーグーヘーーーヴーーー ＴＥＣＪＮｅｗｓｌｅｔｔｅｒｌｇｇ７ＶｏｌｌＮｏＬ１ 平成９年12月20日発行 編集：熱電変換研究会編集委員会 発行：熱電変換研究会 会長坂田亮 連絡先：〒251藤沢市辻堂西海岸1-1-25 湘南工科大学工学部 電気工学科梶川武信 電話：0466-34-4111Ext､５２５ ＦＡＸ：０４６６－３５－８８９７ e-mail：Kajikawa＠elec・shonan-it． aＯＪｐ ヘージ､の－つづ島づっ、Ｐ、 蕊霧｜｜篝謹謹讓謹 ＳＢＮ４－９ｆ３ｆ４ｊ５９＝０１＝３／