熱電

ゲルマニウムおよびケイ素を添加したテルル化鉛合金 ― 熱伝導率

鉛テルル化物材料であるPbTe-GeおよびPbTe-Ge1-xSixでは、GeにSiを合金化したり、Geの含有量を減らしたりすることで、熱伝導率を容易に調整することができます[2]。

以下に示す結果は、25°Cから320°Cの温度範囲で得られたものです。 図Aは、GeがPbTeの格子熱伝導率に著しい影響を与えることを示しています。Ge含有量が減少するにつれて、全温度範囲にわたって格子熱伝導率が低下します。さらに、PbTe-Ge（20%）組成にSiを合金化すると、格子熱伝導率がさらに低下することが観察されます（図B）。 GeとSiの混合比を一定に保ち、Ge0.8Si0.2の含有量を減少させた場合にも、同様の挙動が確認できます（図C）。図Dは、Ge／Ge-Siの比率が5％のときに、格子熱伝導率が最適値に達することを示しています。

[2] Sootsman, Joseph R.; He, Jiaqing; Dravid, Vinayak P., Li, Chang-Peng; Uher, Ctirad; Kanatzidis, Mercouri G. 高い熱電性能指数と改善された
機械的特性 J. Appl. Phys. (2009), 105, 083718。（LFA 457 MicroFlash^®® による測定）