熱電変換は熱から電力を得ることができ、長期耐久性を有する、小型化による損失がないなどの利点から、カーボンニュートラルへの対応や電池フリーのIoTデバイスの電源として注目されている。実用化のためには、高い特性を示し、安全・安価・安定な熱電材料の開発が急務であり、世界中で研究開発が加速している。
我々はカルコパイライト磁性半導体やホイスラー型強磁性合金などで、室温付近で大きな熱電出力因子を持つ材料の開発に成功している。ここでは磁性イオンと伝導キャリアの相互作用により熱電材料の特性向上が実現していることを見出した。このメカニズムによりさらに高性能な熱電材料を得ることができる可能性がある。これらの材料は有毒元素を含まず、大気中でも安定であるため、IoT応用に適している。我々の対象とする材料系は粉末焼結バルク体や金属合金インゴットなど多岐にわたり、さらに高特性を示す挑戦的な材料として、大型単結晶や薄膜熱電材料の開発も進めている。