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电子和声子创造的热电材料的未来

我们正在通过控制形成材料的电子的运动和原子集体振动的声子的特性来研究和开发具有新功能的材料。我们特别关注热电转换发电,它将我们周围浪费的热量转化为电能。如果我们能够将汽车、工厂等发出的热量重新用作电力,我们就可以使用能源而不浪费它。我们重视用环保且可大规模生产的元素来制造热电材料,而不是稀有和昂贵的元素,代表性的例子是Heusler型Fe2VAl化合物。通过与企业和科研院所的联合研究,该材料已接近实际应用,我们的目标是进一步提高其性能。我们还面临开发可将人体热量转化为电能的可穿戴材料的挑战。

物理工程学院|副教授

宫崎英俊(宫崎英俊)

宫崎英俊

7 让能源变得触手可及、清洁
9 让我们为产业和技术创新奠定基础
11 创建一个人们可以继续居住的城镇

关键字

能量转换材料
热电转换材料
电子/晶体结构分析
使用机器学习进行材料探索

领域/程序

研究类别

应用物理特性
材料工程
应用物理工程
物理化学、功能化学

研究主题

  • 寻找能量转换材料并评估热电性能
  • 功能电子材料的创建和物理性能表达机制的阐明
  • 使用同步辐射光谱、衍射测量和理论计算进行电子/晶体结构分析
  • 利用第一原理计算和机器学习寻找新的功能材料
  • 基于声子控制的高性能热电材料的设计与评估

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我们周围仍然有大量的热量和能量没有得到充分利用。我正在致力于开发对社会有用的新型功能材料,包括将未使用的能量转化为电能的热电转换材料。通过结合使用同步加速器辐射的精确结构分析、第一性原理计算和机器学习,我们的目标是了解在原子和电子水平上产生材料特性的机制,并创造出将导致下一代能源和环境技术的材料。