研究プロジェクト

　野原研究室は、超伝導材料や熱電材料などの新物質開発に取り組んでいます。

超伝導の新物質開発

　超伝導の分野では、1986年の銅酸化物における高温超伝導（現在までの最高の転移温度は 135 K）、 2001年の二ホウ化マグネシウム（転移温度 39 K）に続き、2008年の3月には鉄ヒ化物（現在までの最高の転移温度は56 K ）と、新超伝導体が続々と発見されています。特に、鉄ヒ化物は、その化学的多彩性と結晶学的多様性のために、物質設計の自由度が高く、工夫次第でより高い超伝導転移温度を示す物質を開発できる可能性があります。また、なぜ鉄ヒ化物が高い温度で超伝導を示すのか、その起源の解明も重要な研究課題です。
　白金系超伝導体 SrPt2As2 （西窪、修論研究）、Ca-Fe-Pt-As系における臨界温度 38 K の超伝導（垣谷：卒論研究）など、研究室の学生が続々と新超伝導体を発見しています。

岡大広報誌いちょう並木（No.57）より別サイト

　研究プロジェクト
「ナノブロックヘテロ重合による鉄ヒ化物系高温超伝導体の創製」 (JST)
「新規材料による高温超伝導基盤技術」(JST)

熱電変換材料の開発

　近年、化石燃料の大量使用に伴う地球温暖化が深刻になりつつあります。化石燃料の持つ化学エネルギーは燃焼によって熱エネルギーに変換され、さらに力学的エネルギーや電気エネルギーに変換されて利用されています。そのエネルギー変換効率はせいぜい30％程度で、残りは廃熱となります。熱電変換を用いると、この廃熱から直接電気エネルギーを得ることが可能です。しかしながら、現在の熱電材料は、効率と価格の問題から、あまり普及していません。

　本研究では、「フラットバンド型」熱電材料の開発を進めています。バンド端が洗面器の底の形のような形をもつフラットバンド金属では、通常の金属とは異なって、「大きなフェルミ面」と「非対称な電子-ホール励起」が存在し、「高い電気伝導度」と「巨大な熱起電力」が両立します。このため熱電変換特性の大きな向上が期待されています。

　研究プロジェクト
「フラットバンド機構による高効率熱電変換材料の開発」（JST）別サイト
 「フラットバンド型酸化物熱電変換材料の創製」（財団法人村田学術振興財団）

　リンク
　・温泉で熱電発電

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