[1E01-03] Si化合物物性

[1E03] シリコン酸化物の置換型固溶に関する第一原理計算

*西井 俊明^1,2、尾上 順² (1. 電源開発、2. 名古屋大学)

キーワード：熱電変換、置換型固溶体、放射性廃棄物ガラス固化体、シリコン酸化物、第一原理計算

耐高温酸化性の観点から，シリコン (Si） 酸化物マトリクスに種々の元素を固溶させた半導体が高温動作用熱電変換材料の候補として挙げられる．その性能の長期安定性は，マトリクス-添加元素間の相互作用に依存するものと考えられ，置換型固溶が望まれる．この要件は，高レベル放射性廃棄物のガラス固化体にも通じる．
そこで，本報では，Si酸化物結晶中のSi原子を種々の元素に置換した構造を対象に第一原理計算を行い，系のエネルギーを比較することによって置換型固溶体の安定性に及ぼす添加元素および添加率の影響を評価し，電子構造レベルで安定性を支配する相互作用因子を調べた．