?半金属1)でありながら极めて高い热电性能を示す罢补?笔诲厂别?の电子构造を直接観测しました。
?电子が集団的电荷振动と结合した新しい準粒子「プラズモニックポーラロン」2)を発见しました。
?电子と正孔3)の性质の违いが、半金属の高性能热电変换を生むことを明らかにしました。
岡山大学学術研究院先鋭研究領域（異分野基礎科学研究所）の大槻太毅准教授と杏Map大学院理学研究科の中埜彰俊助教（現：同大学大学院工学研究科講師）、寺崎一郎教授、京都大学大学院人間?环境学研究科の吉田鉄平教授、広島大学大学院先進理工系科学研究科の長谷川巧准教授、広島大学放射光科学研究所の有田将司技術専門職員、高エネルギー加速器研究機構（KEK）物質構造科学研究所の堀場弘司准教授（現：量子科学技術研究開発機構上席研究員）、北村未歩助教（現：量子科学技術研究開発機構主任研究員）らの研究グループは、半金属でありながら極めて高い熱電性能を示す準一次元物質Ta?PdSe?において、電子と集団的電荷振動が結合した新しい準粒子状態「プラズモニックポーラロン」を世界で初めて直接観測しました。
これらの研究成果は2026年2月5日、ネイチャー系国际科学誌「npj Quantum Materials」に掲载されました。
热电材料4）は温度差から电気を取り出せるため、エネルギー回収や冷却技术への応用が期待されていますが、电子と正孔が共存する半金属では両者の寄与が打ち消し合い、热电性能は小さいと考えられてきました。本研究では、碍贰碍フォトンファクトリーと広岛大学放射光科学研究所での角度分解光电子分光（础搁笔贰厂）により罢补?笔诲厂别?の电子状态を直接観测し、軽く寿命の长い正孔と、强く散乱される电子からなる非対称な电子构造を明らかにしました。さらに、电子バンドにのみ现れるレプリカ（复製）构造が、电子とプラズモンの结合によるプラズモニックポーラロンに由来することを示しました。これらの特性が、半金属でありながら高い热电性能を実现する起源であると考えられます。
本研究成果は、半金属を新たな热电材料として捉え直す可能性を示し、低温で高効率に動作する次世代热电材料の開発につながることが期待されます。
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1）半金属
伝导帯の下部と価电子帯の上部がフェルミ準位を跨いで仅かに重なり合ったバンド构造を示す物质。
2）プラズモニックポーラロン
金属や半导体中の「电子」と「电子の集団的な振动（プラズモン）」が相互作用し、形成される状态であり、电子がプラズモンを引き连れて移动する状态のことである。
3）正孔
电子が抜けたことで生じる「电子の穴（空席）」、プラスの电荷を帯びた粒子のように振る舞う电気の运び手。
4）热电材料
热と电気を直接変换する材料。排热から电力を回収するクリーンエネルギー技术や无振动?无騒音の冷却デバイスとして注目されている。
論文名：Band-selective plasmonic polaron in thermoelectric semimetal Ta2PdSe6 with ultra-high power factor
掲载誌：npj Quantum Materials
著者：Daiki Ootsuki, Akitoshi Nakano, Urara Maruoka, Takumi Hasegawa, Masashi Arita,
Miho Kitamura, Koji Horiba, Teppei Yoshida, Ichiro Terasaki
顿翱滨：10.1038/蝉41535-026-00858-8
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