ネットワーク型共同研究拠点を支える 人・環境と物質をつなぐイノベーション創出ダイナミック・アライアンス 研究者データベース

電界効果トランジスタをはじめとする電子デバイスは、人類社会を大きく便利にしてきた。もし、電気と同様に熱の流れを制御できる「熱トランジスタ」が実現すれば、熱の新たな活用法が見出される可能性がある。また、未利用熱を電気に変換する「酸化物熱電材料」が実用化されれば、廃熱の回収・再利用に貢献できる。さらに、温度差を起電力に変換するSeebeck効果を利用することで、電界効果トランジスタにおける伝導層の厚さを計測する「熱電能電界変調」も可能となる。これらの研究は、得意とする「薄膜材料」を用いて推進していく。

Field-effect transistors, developed to precisely control electric current, have greatly advanced modern society. If thermal transistors—devices that regulate heat flow like electricity—can be realized, they may unlock new applications for thermal energy. Oxide thermoelectric materials could also help recover waste heat that currently goes unused. Furthermore, the Seebeck effect, which converts temperature differences into voltage, enables measurement of the conduction layer thickness in transistor materials through thermopower modulation. These research efforts will be driven by our expertise in thin film materials.

熱の流れを操る：ON/OFF熱伝導率比10以上の全固体熱トランジスタの実現と、それを用いた熱流制御デバイス試作

熱を電気に変える：熱・化学的に安定な導電性酸化物系熱電変換材料の創製

熱を物性計測に使う：熱電能電界変調法による電界効果トランジスタの有効チャネル厚さ計測

Controlling heat flow: Realization of an all-solid-state thermal transistor (=thermal switch) with an ON/OFF thermal conductivity ratio of 10 or more, and fabrication of a prototype heat flow control device using it

Converting heat into electricity: Creation of a thermally and chemically stable conductive oxide-based thermoelectric conversion material

Using heat to measure physical properties: Measurement of effective channel thickness of field-effect transistors using a thermoelectric field modulation method