図1 ポスター会場入場前の様子
"Materials Research Society (MRS) "は、1973年から毎年春と秋の2回アメリカで開催される国際学会である。秋に開催されるMRS FALL MEETINGは、1999年以降はBostonのHynes convention Centerで開かれ、世界中から材料系の有名な研究者達が集まる。会議の出席者数の総計は、毎年1万人を超えており、討議内容は、様々な材料に関する物性や理論計算、応用面等、多岐にわたっている。セッションに関しては、毎年の旬のテーマ（材料やアプリケーション）に合わせて設けられるため、トピックが異なる。今年は、54のセッションが開催され、エネルギーや環境に配慮した材料（次世代電池、蓄電技術、環境発電技術等）に関するセッションが多かった。私の研究対象である熱電発電技術に関するセッションは、熱電材料と熱電デバイスのそれぞれに対して設けられており、参加者も多く、世界的に注目を集めていることを実感した。熱電のセッションでは、注目されている材料の実験結果や最新の理論予測など次世代の熱電材料の知見を得ることができた。次回は、例年通りPhoenix, Arizona, USAにおいて、来年春2020年4月13日から17日の5日間の開催が予定されている。
発表題目：
Expansion of Ba and Ca solubility limit into SrSi2 thin film and their thermoelectric properties
参加セッション：
Thermoelectric Energy Conversion (TEC)-Complex Materials and Novel Theoretical Methods
2-1.研究テーマの概要
体温と外気温等の室温付近の温度差での電気エネルギーの取得を目指し、室温付近で特性が高く、無毒性元素で構成された立方晶SrSi2 (発電効率1mWm-1K-2以上) に注目した。応用先としては、病院等で患者の健康モニタのセンサの補助電源を想定しているため、小型化が可能な薄膜が期待されているが、従来薄膜では立方晶SrSi2は作製できないとされてきた。
発表者は、立方晶SrSi2作製時のスパッタ法での作製条件を工夫することによって立方晶SrSi2の作製に世界で初めて成功した。さらにバンドギャップが狭く、キャリア制御が難しいと考えられる立方晶SrSi2のSrサイトにBaやCaを置換することに成功し、バンド変調した薄膜作製にも成功した。その際、非平衡プロセスを導入したことによって、通常のバルク試料では固溶できなかった量のBaやCaの固溶にも成功した。その結果、キャリア制御性の向上による発電性能の向上の可能性を見出した。
2-2. 発表に関して
今回の発表は、ポスター形式で行った。夜の8時から10時までの2時間と遅い時間にも関わらず、多くの研究者が熱い議論を交わしていた。私の発表に関しても、2時間の間、誰かしらと議論することができた。足を運んでいただいた方の多くは、専門が違っていたため、普段考えなかった新しい視点にも出会えた。また、研究をしている中で得られた、別の化合物に対してもアドバイスをいただくことができ、今後の研究の幅が広がった。
図2 学会会場での写真撮影
3-1. 発表の聴講を通して
今年は、環境とエネルギーに関するセッションが多く、エネルギーの再利用が可能な熱電発電技術は、世界中の方々が強い関心を寄せていることが伺えた。自分の材料を念頭に置きながら、他の方の研究を聴講することによって、研究に足りなかった視点、今後の新しい方針等に気づくことができた。また、材料の研究だけでなく、新しいデバイスの着想やそれらを自作して性能の評価をしている研究もあり、実用化への期待が膨らんだ。それぞれの方が、独自の面白い手法で研究や学問を発展させていることを肌で感じることができ、とてもいい刺激を受けた。
3-2. 学会での交流
昼休憩の昼食や学会後の夕食では、本研究室の卒業生や他機関の先生方とお食事をご一緒させていただいた。食事をしながら、研究のこと、仕事のことなど、色々とお話させていただき、将来の働き方を考えるきっかけとなった。学会全体を通して、とても有意義な時間を過ごすことができた。
最後に、この度の国際会議の参加に際して、多大なご支援をいただいた貴財団に心より感謝申し上げます。
