# Fileset

[金属format(特集にあたって)（森、辻井）.docx](https://mdr.nims.go.jp/filesets/ab6732dc-b538-4222-b719-07439d60a5de/download)

## Creator

[森 孝雄](https://orcid.org/0000-0003-2682-1846), [辻井 直人](https://orcid.org/0000-0002-6181-5911)

## Rights

[In Copyright](http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/)

## Other metadata

[特集にあたって](https://mdr.nims.go.jp/datasets/19de4bcc-4a1b-45d9-a294-5835e1e5cd08)

## Fulltext

1頁目（22字×29行×2段）　　　2頁目以降（22字×40行×2段）「金属」原稿　format (1頁)特集にあたって森 孝雄　辻井 直人本文ゼーベック効果を利用して熱を固体素子デバイスで電気に直接変換できる熱電変換材料・デバイスは、無数のIoT (Internet of Things)センサーの動作電源として[1,2]や、カーボンニュートラルに貢献し得る工場等の排熱発電として[3,4]、活用されることが期待されている。熱電変換材料の他の応用に関しては、電気を用いて固体素子で冷却するペルチェ素子としては、既に商業応用されている。熱電発電応用に関しては、大規模な産業化はまだであるが、上記の社会的要請により、応用へ向けた取り組みが活発化している。本特集は、熱電デバイスの広範囲実用化へ向けた展望を示すために、高性能材料およびデバイス関連技術の開発最前線を紹介する。高性能熱電材料の開発に関しては、高性能化は熱電変換効率の増大に直結するので、応用へ向けた核心的な研究要素である。最近、最高の熱電性能を長年誇った材料系のビスマステルルBi2Te3系に初めて、匹敵、あるいは材料性能が凌駕するMg-Sb系と実証発電モジュールがNIMSによって報告された[5,6]。この素子は高性能に加えて、旧Bi2Te3系の難点であった希少性・環境適合性をも克服し、広範囲実用化が一層近づいている。「ビスマステルルを凌駕する高性能熱電発電および冷却材料・デバイスの開発」においては、NIMS森分野長が材料の高性能化や電極などのモジュール関連技術の直近の開発進捗および展望に関して紹介する。熱電変換材料・デバイスの社会実装に向けて、上記のように、応用として、IoT動作電源や工場等の排熱発電が検討されており、実装するモジュールもさまざまな形態が、必要となって来る。その一つが、半導体デバイスなどに組み込めるような超微小発電デバイスである。東京大学の野村政宏教授は、デバイスに特徴的な熱管理機構を組み込んでおり、その「面型熱電発電デバイスの研究開発」の最前線を紹介する。一方で、フレキシブルな熱電モジュールは、熱源に自由に巻き付けることができるために、IoT電源と工場排熱発電の両方の応用を視野に入れており、さらには体温駆動のウェアラブルデバイス等にも展開が期待されている。九州大学の宮﨑康次教授によって、「フレキシブルな熱電材料・デバイスの研究開発」の塗布型熱電発電デバイス開発の最新の研究成果および研究動向をカバーする。熱電発電デバイスは、正確な変換効率などの評価だけでなく、いくつかの異種界面を有するデバイスでありその評価解析もデバイスの性能や寿命に欠かせない。「熱電発電デバイスの評価技術の進歩」に関して、産業技術総合研究所の太田道広チームリーダーが最新動向を解説する。最後に、透明熱電薄膜を用いて、太陽熱だけでなく放射冷却をも活用して、24時間発電可能な環境発電素子の開発および屋上などの実環境での実証実験に関して、NIMSの石井智チームリーダーが、「透明熱電発電デバイスによるエネルギーハーベスティング」において、詳述する。以上のように、記録的な高性能熱電材料のさらなる開発や電極などデバイスを支える要素技術の開発だけでなく、熱電発電技術は、広範囲な実用化へ向けて、実装環境における総合的な熱管理を含めて、各種の熱電発電デバイスの開発が急ピッチで進んでいる。待望の大がかりな社会実装が近いことが期待され、本特集の読者も少しでもご参考にして関わって頂けたらと筆者一同願っているところである。参考文献1. T. Mori and S. Priya, MRS Bull., 43, 176-180 (2018).2. I. Petsagkourakis et. al, Sci. Tech. Adv. Mater. 19, 836 (2018).3. T. Hendricks et al., Energies 15, 7307 (2022).4. R. Chetty et al., Joule, 8, 553 (2024).5. Z. Liu et. al, Joule, 5, 1196 (2021).6. Z. Liu et. al, Nature Commun., 5, 1196 (2021).（執筆者名（ひらがな／ローマ字））著者略歴(120～150字程度)森　孝雄(もり・たかお／MORI Takao)1996東京大学理学系研究科物理学専攻博士課程修了。同年東京大学工学系研究科物理工学科　PD特別研究員。1998 科学技術庁無機材質研究所 研究員。2001～現在に至る物質・材料研究機構 グループリーダー、分野長、副センター長。専門は固体物性，無機材料科学。博士（理学）。辻井　直人（つじい・なおひと／TSUJII Naohito）1999 京都大学大学院理学研究科博士課程修了。同年 科学技術庁金属材料技術研究所。2001 物質・材料研究機構～現在に至る。主幹研究員。専門は固体物性、無機物性化学。博士（理学）。図・表のキャプション、英文タイトル、著者略歴（図・表は別紙にお願いします）図・表のキャプション（図は別紙にてご送付下さい．）