1. 최종목표1-1. 정성적 목표(1) 원자자리 표적 도핑을 통한 페로브스카이트 산화물 소재 전기적 특성 제어 기술 개발(2) 용출을 이용한 페로브스카이트 산화물 입자 내 산소 공공 농도/분포 제어 기술 개발(3) A 금속 코팅 및 B 금속 용출을 통한 산화물 입자 내 A 금속 변조 도핑 및 in-situ A-B 합금 나노입자 표면 생성 기술 개발 (mos...

본 과제는 제벡계수(S), 전하농도(n), 온도(T) 측정값만으로 열전소재의 상태밀도 유효질량(md*)를 Fermi integral 없이 정확하게 계산하는 간단한 모델 개발 과제임. 기존 Degenerate Approximation(DA) 오용으로 발생한 md* 과소평가 문제를 개선하고, 열전소재의 밴드 고유인자 변화를 올바르게 해석하는 데 목적이 있음. 연구 목표는 S로부터 페르미 전위(η)를 예측하고, 예측된 η와 n, T를 결합하여 md*를 계산하는 기술의 구축임. 연구 내용은 Acoustic phonon, Neutral impurity, Ionic impurity 산란 메커니즘별 SPB 모델 기반 회귀모델 최적화와 Bi-Te계, Pb-Te계 소재 실증 검증임. 기대 효과는 고효율 저온 열전소재 개발 가속, 전기차 배터리 능동형 열제어 및 열폭주 방지, 열전냉각 시장 확대와 산업적 파급효과 창출임.

본 과제는 Materials Project 계산 결과를 바탕으로 삼원계 인화물 신조성 열전재료를 찾아 단결정으로 합성하고, 고온에서의 열전성능을 높이기 위한 연구임. 연구 목표는 ZnNaP, SrLiP, BaLiP, SnNaP 4종의 단결정 합성 및 band transport modeling을 통한 zT 1.0 이상, >800 K 최적화 달성에 있음. 연구 내용은 Bridgman technique, CVT method, Flux method로 단결정을 성장하고 effective mass, deformation potential을 도출하며, 비유전율·Impedance 측정으로 carrier-phonon 상호작용과 유전특성의 상관관계를 규명하는 과정임. 기대 효과는 고온 폐열 발전용 열전재료의 세계 최초 개발 가능성과 유전특성 기반 carrier-phonon 상호작용 평가 tool 제시임.