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公開番号2025051118
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-04
出願番号2023160048
出願日2023-09-25
発明の名称異常ネルンスト効果材の製造方法、熱電変換モジュールの製造方法、及び熱流センサの製造方法
出願人三菱ケミカル株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H10N 15/20 20230101AFI20250328BHJP()
要約【課題】少ない工程数で異常ネルンスト効果材を製造できる製造方法、並びにこれを用いた熱電変換モジュールの製造方法及び熱流センサの製造方法を提供する。
【解決手段】基材上に、異常ネルンスト効果を示す金属材料の膜を、磁場下での湿式めっきにより形成する異常ネルンスト効果材の製造方法であって、基材101の表面に絶縁層102を形成する工程aと、絶縁層102の表面に接続層103を形成する工程bと、接続層103の表面に電極層104を形成する工程cと、電極層104の表面に磁場下での電気めっきにより金属材料の膜105を形成する工程(磁場下めっき工程)dと、を有する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
基材上に、異常ネルンスト効果を示す金属材料の膜を、磁場下での湿式めっきにより形成する、異常ネルンスト効果材の製造方法。
続きを表示（約 440 文字）【請求項２】
前記金属材料が、３Оｅ以上１０ｋОｅ以下の保磁力を有する磁性体である、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記磁性体が１００℃以上のキュリー温度を有する、請求項２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記湿式めっきが電気めっきである、請求項１に記載の製造方法。
【請求項５】
前記金属材料の膜を形成する前に、前記基材上に、前記基材側から、絶縁層、接続層及び電極層をこの順に形成する、請求項４に記載の製造方法。
【請求項６】
前記金属材料の膜の厚さが０．０５μｍ以上３０００μｍ以下である、請求項１に記載の製造方法。
【請求項７】
請求項１～６のいずれか１項に記載の製造方法により異常ネルンスト効果材を製造する工程を含む、熱電変換モジュールの製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の製造方法により熱電変換モジュールを製造する工程を含む、熱流センサの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、異常ネルンスト効果材の製造方法、熱電変換モジュールの製造方法、及び熱流センサの製造方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
未利用の熱エネルギーを活用するために、熱電変換モジュールの開発が積極的に行われている。熱電変換モジュールとしては、温度勾配によって電圧を発生させることが可能なゼーベック効果（ＳｅｅｂｅｃｋＥｆｆｅｃｔ）を利用した熱電変換モジュールがよく知られている。
【０００３】
ゼーベック効果では、温度勾配と同じ方向に電圧が生じることから、ゼーベック効果を利用した熱電変換モジュールは複雑な３次元構造となる。そのため、ゼーベック効果を利用した熱電変換モジュールは大面積化やフィルム化が困難である。また、ゼーベック効果を利用した熱電変換モジュールは、希少性の高い材料が用いられており、製造コストが高いという課題がある。また、毒性の観点においても課題がある。
【０００４】
近年、異常ネルンスト効果（ＡｎｏｍａｌｏｕｓＮｅｒｎｓｔＥｆｆｅｃｔ）により起電力を生じる異常ネルンスト効果材を用いた熱電変換モジュールが提案されている。異常ネルンスト効果とは、磁性体に熱流を流して温度差が生じたときに、磁化方向と温度勾配の双方に直交する方向に電圧が生じる現象である。
【０００５】
異常ネルンスト効果では、温度勾配に直交する方向に電圧が生じることから、異常ネルンスト効果を利用した熱電変換モジュールは、熱源に沿うように展開することができ、大面積化及びフィルム化がしやすいという利点がある。
【０００６】
異常ネルンスト効果は、Ｃｏ
２
ＭｎＧａ、Ｆｅ
３
Ｇａ、Ｆｅ
３
Ａｌ、Ｍｎ
３
Ｇｅ、Ｍｎ
３
Ｓｎ、Ｍｎ
２
Ｇａ、ＭｎＧｅ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｄ
２
Ｍｏ
２
Ｏ
７
、Ｐｔ／Ｆｅ多層膜、Ｌ１－ＦｅＰｔ合金など様々な材料で報告されている。
【０００７】
非特許文献１では、基材上にＣｏやＦｅをスパッタ法により成膜し、外部磁場により磁化を導入して異常ネルンスト効果材としている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
Ｔ．Ｃ．Ｃｈｕａｎｇら，Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｂ，９６，１７４４０６（２０１７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、非特許文献１に記載の方法は、成膜工程と磁化の導入工程の２工程以上が必要であり、工程数が多い。また、スパッタ法では、平坦な基材上にしか均一な厚さの膜を成膜できない。曲面を有する異常ネルンスト効果材を製造しようとすると、平坦な基材上に成膜した後、基材を曲げる必要があり、工程数がさらに増える。また、基材を曲げる際に基材から膜の一部が剥離するおそれもある。
【００１０】
本発明は、少ない工程数で異常ネルンスト効果材を製造できる製造方法、並びにこれを用いた熱電変換モジュールの製造方法及び熱流センサの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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