Hokkaido University의 전자 과학 연구소의 Ota Hiromichi 교수와 Extreme Functional Research Division의 Tsuruta Akihiro의 최고 연구원 인 Tsuruta Akihiro (전국 고급 산업 기술 연구소)는 600 ° C에서 안정적인 성능을 발휘하는 실질적인 바카라 필승법 전환 재료를 발견했습니다 바카라 필승법 전환은 공장과 자동차에서 방출되는 폐 열을 재활용하는 기술로 주목을 받고 있습니다 PBTE 등이 실질적으로 사용되었습니다금속 칼 코게 나이드 바카라 필승법 재료*1열적 및 화학적으로 불안정하고 독성이 있으며 널리 적용되지 않았습니다 PBTE 및 기타 물질과 비교할 때, 산화물은 일반적으로 고온에서도 산화되지 않으며 일본에서 약 30 년 동안 적극적으로 연구 되었기 때문에 고온에서 사용될 수있는 바카라 필승법 재료 일 것으로 예상됩니다 지금까지 일부바카라 필승법 변환 그림ZT*2제안되었지만 재현성이 낮기 때문에 실용적으로 사용되지 않았습니다 2020 년에 연구 그룹은 BA가 될 것입니다1/3COO2실온에서의 좋은 그림ZT~ 011 (https : //wwwhokudaiacjp/news/2020/11/post-747html) 이 연구에서 BA1/3COO2, BA1/3COO2epitaxial 박막*3의 안정성 고온에서 공기가 조사 되었고이 안정적인 온도 범위 내의 바카라 필승법 특성을 측정 하였다 결과적으로 BA1/3COO2그러나 600 ° C에서 공기 중ZT~ 055를 나타냅니다 실질적인 바카라 필승법 전환 재료가 마침내 실현되었으며, 고온과 공기에서 탁월한 재현성과 고성능으로 성능이 높아 졌다고 말할 수 있습니다
이 연구의 결과는 2022 년 7 월 12 일 화요일에있을 것입니다
ACS 응용 재료 및 인터페이스잡지에 게시 됨 (Open Access)
BA1/3COO2의 결정 구조 (왼쪽) 및 바카라 필승법 전환 그림ZT의 온도 의존성 (오른쪽)
바카라 필승법 변환은 공장과 자동차에서 방출되는 폐 열을 재활용하는 기술로 주목을 끌고 있습니다 PBTE와 같은 실제 금속 chalcogenide 바카라 필승법 재료는 열적 및 화학적으로 불안정하고 독성이며 널리 사용되지 않았습니다 PBTE 및 기타 물질과 비교할 때, 산화물은 일반적으로 고온에서도 산화되지 않으며 일본에서 약 30 년 동안 적극적으로 연구 되었기 때문에 고온에서 사용될 수있는 바카라 필승법 재료 일 것으로 예상됩니다 바카라 필승법 재료의 전환 성능은 공로의 수치입니다ZT[= (바카라 필승법 전력)2× (전도도) × (절대 온도)/(열 전도도)],ZT가 높을수록 바카라 필승법 전환 효율이 높아집니다 다시 말해, (바카라 필승법 전력)2× (전도도) (이를 출력 계수라고 함)는 더 크고 바카라 필승법도율이 낮을수록 성능이 향상됩니다 실용적인 p-type pbteZT300 ℃에서 600 ℃의 온도 범위에서 약 07입니다 지금까지 일부 산화물은 PBTE에있었습니다ZT를 초과하는 바카라 필승법 재료로 제안되었지만, 재현 할 수 없으며 실질적으로 사용되지 않았습니다 이 배경에 대해 2020 년에 연구 그룹을 BA1/3COO2실온에서의 좋은 그림ZT~ 011 (https : //wwwhokudaiacjp/news/2020/11/post-747html) 이 연구에서 BA1/3COO2, BA1/3COO2에피 택셜 박막이 제조되었고, 실온에서의 전기 저항성이 변하지 않은 가열 온도 범위 및 해당 온도 범위 내의 바카라 필승법 특성을 측정 하였다
연구 그룹을 먼저3/4COO2이온 교환 방법에 의해 에피 택셜 박막이 준비되고 Na3/4무게 다른 CA1/3, sr1/3, BA1/3axCOO2에피 택셜 박막 (ax= CA1/3, sr1/3, BA1/3)가 만들어졌습니다 그 후, 온도는 고온과 공기에서 가열되었고, 가열 후에도 전기 저항력이 변하지 않은 온도 범위를 조사하고,이 온도 범위 내에서 전도도, 바카라 필승법기 및 바카라 필승법도율을 측정 하였다 또한 고온 (600 ° C)과 공기에서 바카라 필승법 전력을 지속적으로 측정했습니다
Made Ba1/3COO2에피 택셜 박막은 실온에서 50 ° C의 증분으로 공기에서 가열 된 후 30 분 동안 온도에서 가열 된 다음 실온으로 돌아와서 저항성을 검사했으며, 가열 후 저항은 600 ° C까지 변하지 않았으며, 안정적이었다 (1) 즉, BA1/3COO2최대 600 ° C의 온도 범위에서 바카라 필승법 전환 재료로 사용할 수 있습니다 다음으로, 최대 600 ° C의 공기 중의 바카라 필승법 특성을 측정 하였다 온도 상승에 따라 600 ° C에서 출력 계수가 약 12MW M-1K-2입니다 반면, 온도 상승에 따라 바카라 필승법도율이 감소하고 600 ° C에서 약 19 w m-1K-1그랬습니다 결과적으로 공로의 인물은입니다ZT온도 상승에 따라 증가하여 600 ° C에서 약 055에 도달합니다 (그림 2) 이 값은 산화물 재생성입니다ZT바카라 필승법 재료의 가장 높은 값 PBTE는 실제 사용에 사용됩니다ZT비교 (약 07) 또한, 바카라 필승법 전력은 공기 중 600 ° C로 가열되는 동안 연속 2 일 동안 측정되었으며 (도 3), 바카라 필승법 전력에 변화가없고 안정적이라는 것이 밝혀졌다 위의 결과로부터, 실제 바카라 필승법 전환 재료가 마침내 실현되었으며, 이는 고온과 공기에서 우수한 재현성으로 고성능을 나타냅니다
그림 1 층 산화 코발트axCOO2(ax= NA3/4, CA1/3, sr1/3, BA1/3)의 열 안정성 (왼쪽) 제조 직후axCOO2실온에서 박막의 전극 저항 BA1/3COO2의 저항력 약 085 MΩ cm입니다 (오른쪽) 온도에서 실온에서 650 ° C로 50 ° C의 증분으로 온도를 상승 시켰으며, 각 온도에서 30 분 동안 가열 한 다음 실온에서 측정했습니다axCOO2가열 온도에서 박막의 전기 저항의 의존성 BA1/3COO2실온에서 박막의 전기 저항은 공기 및 600 ° C에서 가열 된 후에도 변하지 않았습니다
그림 2 층 산화 코발트axCOO2(ax= NA3/4, CA1/3, sr1/3, BA1/3의 공기에서 바카라 필승법 특성의 온도 의존성 BA1/3COO2박막의 출력 계수는 온도 상승에 따라 600 ° C에서 약 12MW M-1K-2입니다 반면, 온도 상승에 따라 바카라 필승법도율이 감소하고 600 ° C에서 약 19 w m-1K-1입니다 결과적으로 공로의 인물은입니다ZT온도 상승에 따라 증가하여 600 ° C에서 약 055에 도달합니다
그림 3 BA1/3COO2박막 공기에서 600 ° C에서의 바카라 필승법 전력 (부피) 주변 온도, (부피) 바카라 필승법 전력 BA1/3COO2박막의 바카라 필승법력은 약 2 일 후에도 130-140 μV k-1에서 안정적입니다
BA1/3COO2의 실제 사용에 필수적입니다 현재, 우리는 대형 단결정의 개발에 대한 연구를 수행하고 있으며, 도자기 생산에도 연구하고 있습니다 앞으로 우리는 실질적인 사용에 대한 연구를 더욱 발전시키기 위해 회사와의 공동 연구를 수행하고자합니다
이 연구는 계획된 연구 프로젝트의 보조금 "인터페이스 제어 (문제 번호 19H05791)를 통해 고성능 박막 재료 만들기 (문제 번호 19H05791) 및 기본 연구 (a)"모든 고고 상태 열 트랜지스터 (제안 된 연구 영역) "새로운 학술 연구 영역 (제안 된 연구 영역)"(지역의 재료 과학,)의 결과였습니다 Nagoya University) 및 기본 연구 (a) "모든 고체 상태 열 트랜지스터 생성 (제안 된 연구 영역)
*이 보도 자료의 모든 다이어그램은 원본 용지에서 인용되고 수정 된 그림을 사용합니다
종이 이름 BA1/3COO2: 신뢰할 수있는 것을 보여주는 바카라 필승법 산화물ZT공기 중 600 ~ ~ 055의 |1/3COO2: 공기에서 600 ° C에서 신뢰할 수 있습니다ZT바카라 필승법 산화물 ~ 055)
저자 이름 Zhang XI1, Zhang Amebashi1, Kure Reiko2, Tsuruta Akihiro3, Mikami Yushi3, Johaejun1, Ota Hiromichi1(1Hokkaido University Institute of Electronic Science,2Hokkaido University 정보 과학 대학원,3Chubu Center, 바카라 커뮤니티)
잡지 이름ACS 응용 재료 및 인터페이스(American Chemical Society, 전문가 Journal of Materials Science, if = 10383)
doi 101021/acsami2c08555
게시 날짜 : 2022 년 7 월 12 일 화요일 (온라인)