温度の差を直接電力に変える「熱電変換素子」には、これまで、稀少なうえに有毒で融点の低い重金属の合金が使われてきた。名古屋大学の太田裕道准教授は、従来の素子より変換効率が高く、無毒無害で高温でも安定な酸化物「チタン酸ストロンチウム」の創製に成功。『Nature Materials』誌上で発表し、大きな話題を呼んだ。 チタン酸ストロンチウムは人工宝石としても知られる物質だが、それを「発電する宝石」にするために、原子を層状に積み重ねながら狙い通りの結晶構造を作り込む「エピタキシャル結晶成長法」という手法が使われている。略して「エピ膜」と呼ばれる薄膜結晶のプロフェッショナルである太田准教授に、その先にどんな世界が広がっているのかを聞いた。 結晶と聞いて、まず「雪の結晶」を思い浮かべる人も多かろう。雪は雲のなかの細かなチリを核に、水蒸気が凝結し成長してできたもの。それを世界で初めて人工的に作ったのが
今年1月、名古屋大学と東京工業大学、東京大学、独立行政法人・科学技術振興機構(JST)の研究グループが、英国の科学誌『Nature Materials』に「チタン酸ストロンチウムに貯められた二次元電子ガスの巨大熱起電力」という、長い題名の論文を発表した。電子版の掲載日(1月22日)に合わせて記者発表が行われ、論文の中身を解説する発表文には「ありふれた酸化物を使って巨大な熱起電力を発見。 実用化に大きく前進する熱電変換材料の開発に成功」と、タイトルが付けられた。読み進めてみると、「ありふれた物質」と紹介されているのはチタン酸ストロンチウム。人工宝石の一種としても知られる物質だった。もう一つのキーワード、「熱起電力」とは、温度差を与えたときに起こる電力のことを指す。 つまり、これは「発電する宝石を創製した」ということを意味しているのか? それはどうやってつくられ、どんな原理が背後にあり、いずれ
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