セミナー情報

原子力機構・兵県大合同物性コロキウム(第72回)

日時: 平成22年10月22日(金) 16:00〜
Date and time: 22nd Oct. (Fri.) 16:00〜
場所: SPring-8, 萌光館
Place: SPring-8, "HOUKOUKAN" seminar room
題名: Naを利用した金属シリサイドの低温合成とその熱電特性
Title: Low-temperature preparation of thermoelectric silicides using a Na melt, and their thermoelectric properties
講演者: 山田高広 氏(東北大多元研)
Speaker: Prof. Takahiro Yamada (Tohoku University)
Abstract:

講演者らは,Naをフラックスに用いたGaN(単結晶)やSiC(粉末,多孔体)などの窒化物,炭化物の低温合成に関する研究を進める過程で,最近,SiがNaに溶解しNa-Si融液を形成すること,その融液中のSiは金属元素に対して高い反応性を示すことを見出した. 現在,このNa-Si融液を利用した金属シリサイドの低温合成プロセスの研究を進めている.

金属シリサイドの中でも,特にβ-FeSi2やMnSi1.7+δなどのSi組成に富むシリサイドは,耐酸化・耐熱性に優れた熱電変換材料への応用が期待されるものが多い. これらの金属シリサイドの多くは,従来,アーク溶解法や粉末冶金的手法,またホットプレスや放電プラズマ焼結法など,高温または高圧条件下で作製されてきた.

講演では,代表的な熱電変換シリサイドであるβ-FeSi2やMnSi1.7+δ,Mg2Si を対象として,Na-Si融液を用いた金属シリサイドの多結晶バルク体の合成と,得られた試料の形態や熱電特性を報告し,この手法のシリサイド熱電材料の低温合成法としての可能性を検討する.

Thermoelectric silicides, such as β-FeSi2, MnSi1.7+δ, and Mg2Si, were prepared at 700.900.C using a Na-Si melt or NaSi. The polycrystalline bulk of β-FeSi2 and MnSi1.7+δ was prepared by heating Fe or Mn compact body, Si and Na. Mn and Co doped β-FeSi2 bulk samples, which show p- and n-type semiconducting behaviors, respectively, were also prepared from the compacts of Fe-Mn and Fe-Co powders. A hollow bulk sample of Mg2Si was prepared by reaction of a NaSi compact with Mg melt at 700.C. The Mg2Si sample exhibited p-type thermoelectric properties by Na doping.