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新教科書シリーズ
熱電変換
−基礎と応用−
Thermoelectric Energy Conversion
−Theory and Applications−

慶應義塾大学名誉教授 工博 坂田 亮 編
A5判/322頁/定価5400円(本体5000円+税8%)/2005年2月
ISBN978-4-7853-6112-9 (旧ISBN4-7853-6112-3)

 本書は理工系大学の学部および大学院修士の学生,あるいは若手研究者や技術者諸氏を対象に,わかりやすく親切な入門書を目指して企画されたシリーズのうちの1冊である.
 温度差を利用しての発電や冷媒などを使わない冷却など,省エネルギー・地球温暖化防止の一助になり,環境にやさしくクリーンなエネルギーを創生するのにも貢献する熱電変換の物理・工学・技術を,基礎から応用まで易しく解説した本格的な教科書である.
 (→執筆者一覧


【目 次】

『熱電変換』 カバー
1 熱電現象
 1.1 ゼーベック効果
 1.2 ペルチェ効果
 1.3 トムソン効果
 1.4 ケルビンの関係式

2 熱電変換のための物性論基礎
 2.1 物性論基礎
  2.1.1 熱電変換の原理
  2.1.2 物質中の電子状態
  2.1.3 キャリアの輸送現象
  2.1.4 熱電変換の性能指数
  2.1.5 簡単なモデルに基づく性能指数の導出
  2.1.6 格子による熱伝導
  2.1.7 新材料とその基本的考え方
 2.2 磁場効果
  2.2.1 ホール効果
  2.2.2 磁気抵抗効果
  2.2.3 磁場中の熱電効果
 まとめ/演習問題/参考文献

3 熱電材料
 3.1 熱電材料とは
 3.2 Bi−Te系
 3.3 Pb−Te系
  3.3.1 PbTe化合物
  3.3.2 Pb1−xSnxTe化合物
 3.4 Ag−Sb−Te系
  3.4.1 AgSbTe2化合物
  3.4.2 TAGS化合物
 3.5 Si−Ge系
 3.6 Fe−Si系
 3.7 Mn−Si系
 3.8 Cr−Si系
 3.9 スクッテルダイト系
 3.10 遷移金属酸化物系
 まとめ/演習問題/参考文献

4 熱電材料の計測と分析
 4.1 計測技術
  4.1.1 比抵抗の測定法
  4.1.2 ホール係数の測定法と移動度の導出
  4.1.3 ゼーベック係数の測定法
  4.1.4 電気的性質の温度計測とシステム
  4.1.5 熱伝導率の測定法
 4.2 分析技術
  4.2.1 表面構造解析
  4.2.2 組成解析
  4.2.3 結晶構造解析
 演習問題/参考文献

5 熱電材料とプロセシング技術
 5.1 熱電材料
  5.1.1 材料の評価
  5.1.2 材料の種類と熱電特性
 5.2 熱電材料の製造技術
  5.2.1 溶製材料
  5.2.2 焼結Bi2Te3系化合物
  5.2.3 焼結PbTe系化合物
  5.2.4 焼結Si−Ge合金
  5.2.5 鉄けい化物
  5.2.6 性能向上の手法例

6 モジュール化技術
 6.1 熱電発電
  6.1.1 発電用モジュールの特徴
  6.1.2 発電用モジュールの構成例
  6.1.3 モジュール化技術
 6.2 電子冷却
  6.2.1 電子冷却モジュールの構造
  6.2.2 電子冷却モジュールの熱流バランス
  6.2.3 電子冷却モジュールの性能
  6.2.4 モジュール化技術
 まとめ/演習問題/参考文献

7 システムの設計と応用
 7.1 熱電発電
  7.1.1 システム設計の考え方
  7.1.2 素子温度基準による出力,効率の予測
  7.1.3 熱源温度を基にしたシステム設計
  7.1.4 セグメント素子・カスケード素子
  7.1.5 応用
 7.2 電子冷却
  7.2.1 冷却システムの熱抵抗
  7.2.2 システム設計と性能
  7.2.3 システム設計と耐久性
  7.2.4 システム設計上のその他の留意点
 まとめ/演習問題/参考文献

8 その他の熱電発電
 8.1 熱光電池(TPV)
  8.1.1 原理
  8.1.2 システム
  8.1.3 技術開発課題と展望
 8.2 アルカリ温度差電池
  8.2.1 原理
  8.2.2 アルカリ温度差電池システム
  8.2.3 技術課題と展望
 8.3 熱電子発電(TIC)
  8.3.1 原理
  8.3.2 熱電子発電システム
  8.3.3 技術課題と展望
 まとめ/演習問題/参考文献

9 将来展望
 9.1 将来展望 I
  9.1.1 ランキングサイクルでみた熱電変換の位置づけ
  9.1.2 熱電材料研究の新しいアプローチ
  9.1.3 波及効果のシナリオ(将来予測)
 9.2 将来展望 II
  9.2.1 はじめに
  9.2.2 熱電変換技術が利用されている応用例と研究開発段階の例
  9.2.3 おわりに
 演習問題/参考文献

演習問題解答
索  引
執筆者一覧(五十音順.[ ]は担当)

梶川武信 (湘南工科大学) [6.1,7.1,第8章]
木林靖忠 (小松エレクトロニクス株式会社) [7.2]
篠原嘉一 (東北大学) [第3章]
西田勲夫 (元 育英工業高等専門学校) [第1章,4.1,第5章]
松原覚衛 (山口東京理科大学) [9.1]
山口作太郎 (中部大学) [2.2,9.2]
山梨正孝 (小松エレクトロニクス株式会社) [6.2]
吉野淳二 (東京工業大学) [2.1]
吉原一紘 (物質・材料研究機構) [4.2]



         

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