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エネルギー科学：準安定薄膜ホイスラー合金の熱電性能
Nature 576, 7785 doi: 10.1038/s41586-019-1751-9
熱電材料は、温度勾配を電気へと変換する。この過程の効率は、材料に依存する3つのパラメーター、すなわちゼーベック係数、電気抵抗率、熱伝導率によって決まり、熱電性能指数にまとめられている。性能指数が大きいと、熱電発電装置などの応用可能性に有益である。今回我々は、マグネトロンスパッタリングによって作製した、Fe2V0.8W0.2Alに基づく薄膜ホイスラー合金の熱特性と電子特性について報告する。密度汎関数理論計算から、この薄膜が準安定状態にあることが示唆され、パワーファクター（ゼーベック係数の2乗を電気抵抗率で割った比）の測定結果から、この薄膜の性能指数が本質的に高いことが示唆された。こうした高い性能指数は、フェルミ準位での大きな微分状態密度とフェルミ準位付近のワイル型の電子分散から生じた可能性があり、後者は、電子バンドが線形に交差するために電荷キャリアの易動度が高いことを示している。
