(57)【要約】【課題】ゼーベック係数Ｓをより高精度に測定する熱電物性測定装置及び熱電物性測定方法を提供する。【解決手段】本発明の熱電物性測定装置１は、測定対象物１２の一端１２ａと他端１２ｂとの間に電位差ＶＡを加える電源１４と、前記一端１２ａと前記他端１２ｂとの間に温度差を加える温度差発生部１６と、前記一端１２ａと前記他端１２ｂとの間を流れる電流値を測定する電流計１３と、前記電源１４により前記一端１２ａと前記他端１２ｂとの間に前記電位差ＶＡを加えたときに、前記電流計１３により測定された第１電流値ΔＩＶ、及び、前記温度差発生部１６により前記一端１２ａと前記他端１２ｂとの間に温度差ΔＴを加えたときに、前記電流計１３により測定された第２電流値ＩＴ、を用いてゼーベック係数Ｓを求める演算部２０と、を備える。【選択図】図１
2019024044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物の一端と他端との間に電位差を加える電源と、
前記一端と前記他端との間に温度差を加える温度差発生部と、
前記一端と前記他端との間を流れる電流値を測定する電流計と、
前記電源により前記一端と前記他端との間に前記電位差を加えたときに、前記電流計により測定された第１電流値、及び、前記温度差発生部により前記一端と前記他端との間に温度差を加えたときに、前記電流計により測定された第２電流値、を用いてゼーベック係数を求める演算部と、
を備える熱電物性測定装置。
【請求項２】
前記演算部は、
前記第１電流値をΔＩＶ、
前記第２電流値をΔＩＴ、
前記電源により前記一端と前記他端との間に加えた電位差をΔＶＡ、及び、
前記温度差発生部により前記一端と前記他端との間に加えた温度差をΔＴ、としたときに、
前記ゼーベック係数Ｓを、Ｓ＝（ΔＩＴ・ΔＶＡ）／（ΔＩＶ・ΔＴ）を用いて求める、
請求項１に記載の熱電物性測定装置。
【請求項３】
前記演算部は、
前記第１電流値をΔＩＶ、
前記第２電流値をΔＩＴ、
前記電源により前記一端と前記他端との間に加えた電位差をΔＶＡ、
前記温度差発生部により前記一端と前記他端との間に加えた温度差をΔＴ、
前記測定対象物の前記一端から前記他端までの長さをｌ、及び、前記長さ方向と直交する断面積をＡとしたときに、
電気伝導率Ｌ１１を、Ｌ１１＝（ｌ／Ａ）×（ΔＩＶ／ΔＶＡ）を用いて求め、
熱電係数Ｌ１２を、Ｌ１２＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＴ／ΔＴ）を用いて求め、
前記電気伝導率Ｌ１１、及び前記熱電係数Ｌ１２を用いて、前記ゼーベック係数Ｓを、Ｓ＝Ｌ１２／Ｌ１１を用いて求める、
請求項１に記載の熱電物性測定装置。
【請求項４】
前記測定対象物の前記一端と前記他端との間の電圧を測定する電圧計を備え、
前記測定対象物の前記一端から前記他端までの長さをｌ、及び、前記長さ方向と直交する断面積をＡとしたときに、
前記電源により前記一端と前記他端との間に電位差ΔＶＡが加えられたときに前記電流計により測定された電流ΔＩＶ（２）を用いて、以下の式より電気伝導率Ｌ１１（２）を求め、
Ｌ１１（２）＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＶ（２）／ΔＶＡ）
前記電源により前記一端と前記他端との間に前記電位差ΔＶＡが加えられたときに前記電圧計により測定された電圧ΔＶＶと、前記電流計により測定された電流ΔＩＶ（４）を用いて、以下の式より電気伝導率Ｌ１１（４）を求め、
Ｌ１１（４）＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＶ（４）／ΔＶＶ）
前記電気伝導率Ｌ１１（２）と、前記電気伝導率Ｌ１１（４）とを用いて、以下の式より接触抵抗ｒを求め、
ｒ＝Ｒ（２）−Ｒ（４）＝（１／Ｌ１１（２）−１／Ｌ１１（４））（ｌ／Ａ）
前記温度差発生部により前記一端と前記他端との間に前記温度差ΔＴが加えられたときに前記電流計により測定された電圧値ΔＩＴ（２）を用いて、以下の式より熱電係数Ｌ１２（２）を求め、
Ｌ１２（２）＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＴ（２）／ΔＴ）
前記熱電係数Ｌ１２（２）を前記接触抵抗ｒを用いて補正して、以下の式より熱電係数Ｌ１２（４）を求め、
Ｌ１２（４）＝｛（Ｒ（４）＋ｒ）／Ｒ（４）｝Ｌ１２（２）
前記電気伝導率Ｌ１１（４）と前記熱電係数Ｌ１２（４）を用いて、以下の式よりゼーベック係数Ｓを求める、
Ｓ＝Ｌ１２（４）／Ｌ１１（４）
請求項１に記載の熱電物性測定装置。
【請求項５】
測定対象物の一端と他端との間に温度差を加える温度差発生部と、
前記一端と前記他端との間を流れる電流値を測定する電流計と、
演算部と、を備え、
前記演算部は、
前記温度差発生部により前記一端と前記他端との間に温度差を加えたときに、前記電流計により測定された第２電流値をΔＩＴ、
前記温度差発生部により前記一端と前記他端との間に加えた温度差をΔＴ、
前記測定対象物の前記一端から前記他端までの長さをｌ、及び、前記長さ方向と直交する断面積をＡとしたときに、
熱電係数Ｌ１２を、Ｌ１２＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＴ／ΔＴ）を用いて求める、
熱電物性測定装置。
【請求項６】
測定対象物の一端と他端との間に電位差を加える電源と、
前記一端と前記他端との間に温度差を加える温度差発生部と、
前記一端と前記他端との間を流れる電流値を測定する電流計と、
前記測定対象物の前記一端と他端との間の電圧を測定する電圧計と、
演算部と、を備え、
前記演算部は、
前記測定対象物の前記一端から前記他端までの長さｌ、及び、前記長さ方向と直交する断面積Ａとしたときに、
前記電源により前記一端と前記他端との間に電位差ΔＶＡが加えられたときに前記電流計により測定された電流ΔＩＶ（２）を用いて、以下の式より電気伝導率Ｌ１１（２）を求め、
Ｌ１１（２）＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＶ（２）／ΔＶＡ）
前記電源により前記一端と前記他端との間に前記電位差ΔＶＡが加えられたときに前記電圧計により測定された電圧ΔＶＶと、前記電流計により測定された電流ΔＩＶ（４）を用いて、以下の式より電気伝導率Ｌ１１（４）を求め、
Ｌ１１（４）＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＶ（４）／ΔＶＶ）
前記電気伝導率Ｌ１１（２）と、前記電気伝導率Ｌ１１（４）とを用いて、以下の式より接触抵抗ｒを求め、
ｒ＝Ｒ（２）−Ｒ（４）＝（１／Ｌ１１（２）−１／Ｌ１１（４））（ｌ／Ａ）
前記温度差発生部により前記一端と前記他端との間に前記温度差ΔＴが加えられたときに前記電流計により測定された電圧値ΔＩＴ（２）を用いて、以下の式より熱電係数Ｌ１２（２）を求め、
Ｌ１２（２）＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＴ（２）／ΔＴ）
前記熱電係数Ｌ１２（２）を前記接触抵抗ｒを用いて補正して、以下の式より熱電係数Ｌ１２（４）を求める、
Ｌ１２（４）＝｛（Ｒ（４）＋ｒ）／Ｒ（４）｝Ｌ１２（２）
熱電物性測定装置。
【請求項７】
測定対象物の一端と他端との間に電位差を加えたときに前記一端と前記他端との間を流れた第１電流値を測定し、
前記一端と前記他端との間に温度差を加えたときに前記一端と前記他端との間を流れる第２電流値を測定し、
前記第１電流値と前記第２電流値を用いてゼーベック係数を求める熱電物性測定方法。
【請求項８】
前記第１電流値をΔＩＶ、
前記第２電流値をΔＩＴ、
前記一端と前記他端との間に加えた電位差をΔＶＡ、及び、
前記一端と前記他端との間に加えた温度差をΔＴ、としたときに、
前記ゼーベック係数Ｓを、Ｓ＝（ΔＩＴ・ΔＶＡ）／（ΔＩＶ・ΔＴ）を用いて求める、
請求項７に記載の熱電物性測定方法。
【請求項９】
前記第１電流値をΔＩＶ、
前記第２電流値をΔＩＴ、
前記一端と前記他端との間に加えた電位差をΔＶＡ、
前記一端と前記他端との間に加えた温度差をΔＴ、
前記測定対象物の前記一端から前記他端までの長さをｌ、及び、前記長さ方向と直交する断面積をＡとしたときに、
電気伝導率Ｌ１１を、Ｌ１１＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＶ／ΔＶＡ）を用いて求め、
熱電係数Ｌ１２を、Ｌ１２＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＴ／ΔＴ）を用いて求め、
前記電気伝導率Ｌ１１、及び、前記熱電係数Ｌ１２を用いて、前記ゼーベック係数Ｓを、Ｓ＝Ｌ１２／Ｌ１１を用いて求める、
請求項７に記載の熱電物性測定方法。
【請求項１０】
測定対象物の一端と他端との間に電位差を加える電源と、
前記一端と前記他端との間に温度差を加える温度差発生部と、
前記一端と前記他端との間を流れる電流値を測定する電流計と、
前記測定対象物の前記一端と他端との間の電圧を測定する電圧計と、
を備える熱物性測定装置において、
前記測定対象物の前記一端から前記他端までの長さｌ、及び、前記長さ方向と直交する断面積Ａとしたときに、
前記電源により前記一端と前記他端との間に電位差ΔＶＡが加えられたときに前記電流計により測定された電流ΔＩＶ（２）を用いて、以下の式より電気伝導率Ｌ１１（２）を求め、
Ｌ１１（２）＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＶ（２）／ΔＶＡ）
前記電源により前記一端と前記他端との間に前記電位差ΔＶＡが加えられたときに前記電圧計により測定された電圧ΔＶＶと、前記電流計により測定された電流ΔＩＶ（４）を用いて、以下の式より電気伝導率Ｌ１１（４）を求め、
Ｌ１１（４）＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＶ（４）／ΔＶＶ）
前記電気伝導率Ｌ１１（２）と、前記電気伝導率Ｌ１１（４）とを用いて、以下の式より接触抵抗ｒを求め、
ｒ＝Ｒ（２）−Ｒ（４）＝（１／Ｌ１１（２）−１／Ｌ１１（４））（ｌ／Ａ）
前記温度差発生部により前記一端と前記他端との間に前記温度差ΔＴが加えられたときに前記電流計により測定された電圧値ΔＩＴ（２）を用いて、以下の式より熱電係数Ｌ１２（２）を求め、
Ｌ１２（２）＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＴ（２）／ΔＴ）
前記熱電係数Ｌ１２（２）を前記接触抵抗ｒを用いて補正して、以下の式より熱電係数Ｌ１２（４）を求め、
Ｌ１２（４）＝｛（Ｒ（４）＋ｒ）／Ｒ（４）｝Ｌ１２（２）
前記電気伝導率Ｌ１１（４）と前記熱電係数Ｌ１２（４）を用いて、以下の式よりゼーベック係数Ｓを求める、
Ｓ＝Ｌ１２（４）／Ｌ１１（４）
熱電物性測定方法。
【請求項１１】
測定対象物の一端と他端との間に温度差ΔＴを加えたときに前記一端と前記他端との間を流れる第２電流値ΔＩＴを測定し、
前記測定対象物の前記一端から前記他端までの長さをｌ、及び、前記長さ方向と直交する断面積をＡとしたときに、
熱電係数Ｌ１２を、Ｌ１２＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＴ／ΔＴ）を用いて求める、
熱電物性測定方法。
【請求項１２】
測定対象物の一端と他端との間に電位差を加える電源と、
前記一端と前記他端との間に温度差を加える温度差発生部と、
前記一端と前記他端との間を流れる電流値を測定する電流計と、
前記測定対象物の前記一端と他端との間の電圧を測定する電圧計と、
を備える物性想定装置において、
前記測定対象物の前記一端から前記他端までの長さｌ、及び、前記長さ方向と直交する断面積Ａとしたときに、
前記電源により前記一端と前記他端との間に電位差ΔＶＡが加えられたときに前記電流計により測定された電流ΔＩＶ（２）を用いて、以下の式より電気伝導率Ｌ１１（２）を求め、
Ｌ１１（２）＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＶ（２）／ΔＶＡ）
前記電源により前記一端と前記他端との間に前記電位差ΔＶＡが加えられたときに前記電圧計により測定された電圧ΔＶＶと、前記電流計により測定された電流ΔＩＶ（４）を用いて、以下の式より電気伝導率Ｌ１１（４）を求め、
Ｌ１１（４）＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＶ（４）／ΔＶＶ）
前記電気伝導率Ｌ１１（２）と、前記電気伝導率Ｌ１１（４）とを用いて、以下の式より接触抵抗ｒを求め、
ｒ＝Ｒ（２）−Ｒ（４）＝（１／Ｌ１１（２）−１／Ｌ１１（４））（ｌ／Ａ）
前記温度差発生部により前記一端と前記他端との間に前記温度差ΔＴが加えられたときに前記電流計により測定された電圧値ΔＩＴ（２）を用いて、以下の式より熱電係数Ｌ１２（２）を求め、
Ｌ１２（２）＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＴ（２）／ΔＴ）
前記熱電係数Ｌ１２（２）を前記接触抵抗ｒを用いて補正して、以下の式より熱電係数Ｌ１２（４）を求める、
Ｌ１２（４）＝｛（Ｒ（４）＋ｒ）／Ｒ（４）｝Ｌ１２（２）
熱電物性測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱電物性測定装置及び熱電物性測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱電物性としてのゼーベック係数Ｓは、測定対象物の両端に温度差ΔＴ＝Ｔｈ−Ｔｃ（Ｔｈ：高温部の温度、Ｔｃ：低温部の温度）が与えられたときに、測定対象物の両端に発生する起電力をΔｖとして、従来、以下の式を用いて定義されている。
Ｓ＝Δｖ／ΔＴ・・・（１）
そして、このゼーベック係数Ｓを求める場合、測定対象物の両端に温度差ΔＴを与え、測定対象物の両端に発生した起電力Δｖを電圧計で測定し、上記式（１）を用いて演算されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１６５２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このようにゼーベック係数Ｓを、起電力Δｖより直接求める方法には以下の問題がある。
起電力Δｖの測定には、電圧計が用いられる。電圧計で測定対象物の２点間の電圧を測定する際の理想的な条件は、電圧計の内部に電流が流れないこと、すなわち２点間が開放端であることである。電圧計の内部抵抗を大きくすることにより開放端に近い状態にして電流値を小さくすることはできる。しかし、電流値を完全にゼロにすることはできない。したがって、起電力Δｖの測定精度には限界があり、ゆえに上記（１）式に基づいたゼーベック係数Ｓの演算の高精度化には限界がある。
【０００５】
本発明は、ゼーベック係数Ｓ、すなわち熱電物性をより高精度に求めることが可能な熱電物性測定装置及び熱電物性測定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】
【０００６】
本発明は上記課題を解決するために以下のものを提供する。
（１）測定対象物の一端と他端との間に電位差を加える電源と、前記一端と前記他端との間に温度差を加える温度差発生部と、前記一端と前記他端との間を流れる電流値を測定する電流計と、前記電源により前記一端と前記他端との間に前記電位差を加えたときに、前記電流計により測定された第１電流値、及び、前記温度差発生部により前記一端と前記他端との間に温度差を加えたときに、前記電流計により測定された第２電流値、を用いてゼーベック係数を求める演算部と、を備える熱電物性測定装置。
【０００７】
（２）前記演算部は、前記第１電流値をΔＩＶ、前記第２電流値をΔＩＴ、前記電源により前記一端と前記他端との間に加えた電位差をΔＶＡ、及び、前記温度差発生部により前記一端と前記他端との間に加えた温度差をΔＴ、としたときに、前記ゼーベック係数Ｓを、Ｓ＝（ΔＩＴ・ΔＶＡ）／（ΔＩＶ・ΔＴ）を用いて求めてもよい。
【０００８】
（３）前記演算部は、前記第１電流値をΔＩＶ、前記第２電流値をΔＩＴ、前記電源により前記一端と前記他端との間に加えた電位差をΔＶＡ、前記温度差発生部により前記一端と前記他端との間に加えた温度差をΔＴ、前記測定対象物の前記一端から前記他端までの長さをｌ、及び、前記長さ方向と直交する断面積をＡとしたときに、電気伝導率Ｌ１１を、Ｌ１１＝（ｌ／Ａ）×（ΔＩＶ／ΔＶＡ）を用いて求め、熱電係数Ｌ１２を、Ｌ１２＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＴ／ΔＴ）を用いて求め、前記電気伝導率Ｌ１１、及び前記熱電係数Ｌ１２を用いて、前記ゼーベック係数Ｓを、Ｓ＝Ｌ１２／Ｌ１１を用いて求めてもよい。
【０００９】
（４）前記測定対象物の前記一端と前記他端との間の電圧を測定する電圧計を備え、前記測定対象物の前記一端から前記他端までの長さをｌ、及び、前記長さ方向と直交する断面積をＡとしたときに、前記電源により前記一端と前記他端との間に電位差ΔＶＡが加えられたときに前記電流計により測定された電流ΔＩＶ（２）を用いて、以下の式より電気伝導率Ｌ１１（２）を求め、
Ｌ１１（２）＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＶ（２）／ΔＶＡ）
前記電源により前記一端と前記他端との間に前記電位差ΔＶＡが加えられたときに前記電圧計により測定された電圧ΔＶＶと、前記電流計により測定された電流ΔＩＶ（４）を用いて、以下の式より電気伝導率Ｌ１１（４）を求め、
Ｌ１１（４）＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＶ（４）／ΔＶＶ）
前記電気伝導率Ｌ１１（２）と、前記電気伝導率Ｌ１１（４）とを用いて、以下の式より接触抵抗ｒを求め、
ｒ＝Ｒ（２）−Ｒ（４）＝（１／Ｌ１１（２）−１／Ｌ１１（４））（ｌ／Ａ）
前記温度差発生部により前記一端と前記他端との間に前記温度差ΔＴが加えられたときに前記電流計により測定された電圧値ΔＩＴ（２）を用いて、以下の式より熱電係数Ｌ１２（２）を求め、
Ｌ１２（２）＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＴ（２）／ΔＴ）
前記熱電係数Ｌ１２（２）を前記接触抵抗ｒを用いて補正して、以下の式より熱電係数Ｌ１２（４）を求め、
Ｌ１２（４）＝｛（Ｒ（４）＋ｒ）／Ｒ（４）｝Ｌ１２（２）
前記電気伝導率Ｌ１１（４）と前記熱電係数Ｌ１２（４）を用いて、以下の式よりゼーベック係数Ｓを求めてもよい。
Ｓ＝Ｌ１２（４）／Ｌ１１（４）
【００１０】
他の態様として、本発明は上記課題を解決するために以下のものを提供する。
（５）測定対象物の一端と他端との間に温度差を加える温度差発生部と、前記一端と前記他端との間を流れる電流値を測定する電流計と、演算部と、を備え、前記演算部は、前記温度差発生部により前記一端と前記他端との間に温度差を加えたときに、前記電流計により測定された第２電流値をΔＩＴ、前記温度差発生部により前記一端と前記他端との間に加えた温度差をΔＴ、前記測定対象物の前記一端から前記他端までの長さをｌ、及び、前記長さ方向と直交する断面積をＡとしたときに、熱電係数Ｌ１２を、Ｌ１２＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＴ／ΔＴ）を用いて求める、
熱電物性測定装置。
【００１１】
更なる態様として、本発明は上記課題を解決するために以下のものを提供する。
（６）測定対象物の一端と他端との間に電位差を加える電源と、前記一端と前記他端との間に温度差を加える温度差発生部と、前記一端と前記他端との間を流れる電流値を測定する電流計と、前記測定対象物の前記一端と他端との間の電圧を測定する電圧計と、演算部と、を備え、前記演算部は、前記測定対象物の前記一端から前記他端までの長さｌ、及び、前記長さ方向と直交する断面積Ａとしたときに、前記電源により前記一端と前記他端との間に電位差ΔＶＡが加えられたときに前記電流計により測定された電流ΔＩＶ（２）を用いて、以下の式より電気伝導率Ｌ１１（２）を求め、
Ｌ１１（２）＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＶ（２）／ΔＶＡ）
前記電源により前記一端と前記他端との間に前記電位差ΔＶＡが加えられたときに前記電圧計により測定された電圧ΔＶＶと、前記電流計により測定された電流ΔＩＶ（４）を用いて、以下の式より電気伝導率Ｌ１１（４）を求め、
Ｌ１１（４）＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＶ（４）／ΔＶＶ）
前記電気伝導率Ｌ１１（２）と、前記電気伝導率Ｌ１１（４）とを用いて、以下の式より接触抵抗ｒを求め、
ｒ＝Ｒ（２）−Ｒ（４）＝（１／Ｌ１１（２）−１／Ｌ１１（４））（ｌ／Ａ）
前記温度差発生部により前記一端と前記他端との間に前記温度差ΔＴが加えられたときに前記電流計により測定された電圧値ΔＩＴ（２）を用いて、以下の式より熱電係数Ｌ１２（２）を求め、
Ｌ１２（２）＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＴ（２）／ΔＴ）
前記熱電係数Ｌ１２（２）を前記接触抵抗ｒを用いて補正して、以下の式より熱電係数Ｌ１２（４）を求める、
Ｌ１２（４）＝｛（Ｒ（４）＋ｒ）／Ｒ（４）｝Ｌ１２（２）
熱電物性測定装置。
【００１２】
別の態様として、本発明は上記課題を解決するために以下のものを提供する。
（７）測定対象物の一端と他端との間に電位差を加えたときに前記一端と前記他端との間を流れた第１電流値を測定し、前記一端と前記他端との間に温度差を加えたときに前記一端と前記他端との間を流れる第２電流値を測定し、前記第１電流値と前記第２電流値を用いてゼーベック係数を求める熱電物性測定方法。
【００１３】
（８）前記第１電流値をΔＩＶ、前記第２電流値をΔＩＴ、前記一端と前記他端との間に加えた電位差をΔＶＡ、及び、前記一端と前記他端との間に加えた温度差をΔＴ、としたときに、前記ゼーベック係数Ｓを、Ｓ＝（ΔＩＴ・ΔＶＡ）／（ΔＩＶ・ΔＴ）を用いて求めてもよい。
【００１４】
（９）前記第１電流値をΔＩＶ、前記第２電流値をΔＩＴ、前記一端と前記他端との間に加えた電位差をΔＶＡ、前記一端と前記他端との間に加えた温度差をΔＴ、前記測定対象物の前記一端から前記他端までの長さをｌ、及び、前記長さ方向と直交する断面積をＡとしたときに、電気伝導率Ｌ１１を、Ｌ１１＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＶ／ΔＶＡ）を用いて求め、熱電係数Ｌ１２を、Ｌ１２＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＴ／ΔＴ）を用いて求め、前記電気伝導率Ｌ１１、及び、前記熱電係数Ｌ１２を用いて、前記ゼーベック係数Ｓを、Ｓ＝Ｌ１２／Ｌ１１を用いて求めてもよい。
【００１５】
他の態様として、本発明は上記課題を解決するために以下のものを提供する。
（１０）測定対象物の一端と他端との間に電位差を加える電源と、前記一端と前記他端との間に温度差を加える温度差発生部と、前記一端と前記他端との間を流れる電流値を測定する電流計と、前記測定対象物の前記一端と他端との間の電圧を測定する電圧計と、を備える熱物性測定装置において、前記測定対象物の前記一端から前記他端までの長さｌ、及び、前記長さ方向と直交する断面積Ａとしたときに、前記電源により前記一端と前記他端との間に電位差ΔＶＡが加えられたときに前記電流計により測定された電流ΔＩＶ（２）を用いて、以下の式より電気伝導率Ｌ１１（２）を求め、
Ｌ１１（２）＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＶ（２）／ΔＶＡ）
前記電源により前記一端と前記他端との間に前記電位差ΔＶＡが加えられたときに前記電圧計により測定された電圧ΔＶＶと、前記電流計により測定された電流ΔＩＶ（４）を用いて、以下の式より電気伝導率Ｌ１１（４）を求め、
Ｌ１１（４）＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＶ（４）／ΔＶＶ）
前記電気伝導率Ｌ１１（２）と、前記電気伝導率Ｌ１１（４）とを用いて、以下の式より接触抵抗ｒを求め、
ｒ＝Ｒ（２）−Ｒ（４）＝（１／Ｌ１１（２）−１／Ｌ１１（４））（ｌ／Ａ）
前記温度差発生部により前記一端と前記他端との間に前記温度差ΔＴが加えられたときに前記電流計により測定された電圧値ΔＩＴ（２）を用いて、以下の式より熱電係数Ｌ１２（２）を求め、
Ｌ１２（２）＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＴ（２）／ΔＴ）
前記熱電係数Ｌ１２（２）を前記接触抵抗ｒを用いて補正して、以下の式より熱電係数Ｌ１２（４）を求め、
Ｌ１２（４）＝｛（Ｒ（４）＋ｒ）／Ｒ（４）｝Ｌ１２（２）
前記電気伝導率Ｌ１１（４）と前記熱電係数Ｌ１２（４）を用いて、以下の式よりゼーベック係数Ｓを求める、
Ｓ＝Ｌ１２（４）／Ｌ１１（４）
熱電物性測定方法。
【００１６】
更なる態様として、本発明は上記課題を解決するために以下のものを提供する。
（１１）測定対象物の一端と他端との間に温度差ΔＴを加えたときに前記一端と前記他端との間を流れる第２電流値ΔＩＴを測定し、前記測定対象物の前記一端から前記他端までの長さをｌ、及び、前記長さ方向と直交する断面積をＡとしたときに、熱電係数Ｌ１２を、Ｌ１２＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＴ／ΔＴ）を用いて求める、熱電物性測定方法。
【００１７】
別の態様として、本発明は上記課題を解決するために以下のものを提供する。
（１２）測定対象物の一端と他端との間に電位差を加える電源と、前記一端と前記他端との間に温度差を加える温度差発生部と、前記一端と前記他端との間を流れる電流値を測定する電流計と、前記測定対象物の前記一端と他端との間の電圧を測定する電圧計と、を備える物性想定装置において、前記測定対象物の前記一端から前記他端までの長さｌ、及び、前記長さ方向と直交する断面積Ａとしたときに、前記電源により前記一端と前記他端との間に電位差ΔＶＡが加えられたときに前記電流計により測定された電流ΔＩＶ（２）を用いて、以下の式より電気伝導率Ｌ１１（２）を求め、
Ｌ１１（２）＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＶ（２）／ΔＶＡ）
前記電源により前記一端と前記他端との間に前記電位差ΔＶＡが加えられたときに前記電圧計により測定された電圧ΔＶＶと、前記電流計により測定された電流ΔＩＶ（４）を用いて、以下の式より電気伝導率Ｌ１１（４）を求め、
Ｌ１１（４）＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＶ（４）／ΔＶＶ）
前記電気伝導率Ｌ１１（２）と、前記電気伝導率Ｌ１１（４）とを用いて、以下の式より接触抵抗ｒを求め、
ｒ＝Ｒ（２）−Ｒ（４）＝（１／Ｌ１１（２）−１／Ｌ１１（４））（ｌ／Ａ）
前記温度差発生部により前記一端と前記他端との間に前記温度差ΔＴが加えられたときに前記電流計により測定された電圧値ΔＩＴ（２）を用いて、以下の式より熱電係数Ｌ１２（２）を求め、
Ｌ１２（２）＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＴ（２）／ΔＴ）
前記熱電係数Ｌ１２（２）を前記接触抵抗ｒを用いて補正して、以下の式より熱電係数Ｌ１２（４）を求める、
Ｌ１２（４）＝｛（Ｒ（４）＋ｒ）／Ｒ（４）｝Ｌ１２（２）
熱電物性測定方法。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ゼーベック係数Ｓ、すなわち熱電物性をより高精度に求めることが可能な熱電物性測定装置及び熱電物性測定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態における熱電物性測定装置を説明するブロック図である。
【図２】第１実施形態によるゼーベック係数Ｓの求め方を示すフローチャートである。
【図３】第２実施形態によるゼーベック係数Ｓの求め方を示すフローチャートである。
【図４】それぞれの温度差ΔＴにおいて、電位差ΔＶＡを変更して電流値ΔＩを測定した結果を示すグラフである。
【図５】それぞれの温度差ΔＴについて図４のグラフのｙ切片からＬ１２、傾きからＬ１１を算出した結果を示すグラフである。
【図６】図５のＬ１１及びＬ１２の値より、ゼーベック係数Ｓを求めた結果であり、（ａ）の横軸は温度差ΔＴ、（ｂ）の横軸は平均温度である。
【図７】Ｉ−ＶＡグラフのデータを直線回帰によってフィッティングしたものであり、（ａ）はΔＴが２Ｋの場合、（ｂ）はΔＴが０．４Ｋの場合である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（第１実施形態）
（熱電物性測定装置１の説明）
図１は本発明の第１実施形態における熱電物性測定装置１を説明するブロック図である。本実施形態の熱電物性測定装置１は、熱電物性としてゼーベック係数Ｓを求める装置であり、図示するように、測定部１０と演算部２０とを備える。
【００２１】
測定部１０は、ゼーベック係数Ｓの測定対象物（以下、試料１２という）を載置する試料載置部１１と、試料載置部１１に載置された試料１２の一端１２ａと他端１２ｂとを接続する第１回路Ｃ１とを備える。第１回路Ｃ１には、電流計１３と、試料１２の一端１２ａと電流計１３との間に設けられた第１スイッチＳ１と、が配置されている。
【００２２】
第１回路Ｃ１における電流計１３から第１スイッチＳ１側に延びる配線部分は、２方向に分岐している。分岐している一方には第１端子ａが設けられ、分岐している他方には第２端子ｂが設けられ、第２端子ｂと電流計１３との間には電源１４が配置されている。
第１スイッチＳ１は、電流計１３側において、第１端子ａと第２端子ｂとの間でスイッチングが可能である。第１スイッチＳ１が第１端子ａ側に接続されると、第１回路Ｃ１は、試料１２の一端１２ａから電源１４を通らず、電流計１３を通って他端１２ｂへと接続される。第１スイッチＳ１が第２端子ｂ側に接続されると、第１回路Ｃ１は、試料１２の一端１２ａから電源１４及び電流計１３を通って他端１２ｂへと接続される。
【００２３】
また、測定部１０は、試料１２の一端１２ａと他端１２ｂとを接続する第２回路Ｃ２を備え、第２回路Ｃ２には電圧計１５と、試料の他端１２ｂと電圧計１５との間に設けられた第２スイッチＳ２と、が配置されている。
さらに測定部１０は、試料１２の一端１２ａと他端１２ｂとの間に温度差を加える温度差発生部１６も備える。
【００２４】
演算部２０は、後に詳述するが、電源１４により試料１２の一端１２ａと他端１２ｂとの間に電位差ΔＶＡが加えられたときに、電流計１３により測定された一端１２ａと他端１２ｂとの間を流れる第１電流値ΔＩＶと、温度差発生部１６により試料１２の一端１２ａと他端１２ｂとの間に温度差ΔＴが加えられたときに、電流計１３により測定された一端１２ａと他端１２ｂとの間を流れる第２電流値ΔＩＴとを用いて、ゼーベック係数Ｓ等を求める演算を行う。
【００２５】
（ゼーベック係数Ｓの演算方法）
一般的にゼーベック係数Ｓは、試料１２の両端に温度差ΔＴを与え、試料１２の両端に発生した起電力Δｖを測定し、以下の式（１）を用いて演算される。
Ｓ＝Δｖ／ΔＴ・・・（１）
【００２６】
しかし、本実施形態では、上記式（１）を用いたゼーベック係数Ｓの演算は行わない。以下、本実施形態によるゼーベック係数Ｓの求め方について説明する。
【００２７】
図２は、第１実施形態によるゼーベック係数Ｓの求め方を示すフローチャートである。
〔１〕まず、試料載置部１１に試料１２を載置する（ステップＳ１）。
本実施形態において、ゼーベック係数Ｓの測定対象物である試料１２は矩形であり、一端１２ａと他端１２ｂとの間の長さｌ、その長さ方向と直交する方向の断面積Ａが一定である。ただし、これに限らず、断面積Ａが長さ方向において異なるものであってもゼーベック係数Ｓの演算は可能である。
【００２８】
〔２〕電気伝導率Ｌ１１を求める（ステップＳ２）
電気伝導率Ｌ１１は、物体に電位差を与えたときにどれだけ電流が流れやすいか（物質中における電気伝導のしやすさ）を表す物理量である。電気伝導率Ｌ１１は試料１２の両端に電位差ΔＶＡを与え、試料１２に流れる電流値ΔＩＶを計測して、これらの値を用いて以下の式（２）より求められる。なお、この際、試料１２の両端に温度差は与えなくても与えてもよい（ΔＴ＝０）。
Ｌ１１＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＶ／ΔＶＡ）・・・（２）
【００２９】
ここで、電気伝導率Ｌ１１を測定する際、測定方法によって、接触抵抗ｒの影響を含む場合と含まない場合とがある。本実施形態で接触抵抗ｒは、試料１２と、第１回路Ｃ１及び第２回路Ｃ２を構成する配線とを接触させたときに、その接触部で生じる抵抗である。
ゼーベック係数Ｓをより高精度に演算するには、接触抵抗ｒの影響が排除された電気伝導率Ｌ１１を求めることが必要である。
【００３０】
〔２−１〕２端子法により接触抵抗ｒの影響を含む電気伝導率Ｌ１１（２）を求める（ステップＳ２−１）。
２端子法による接触抵抗ｒの影響を含む電気伝導率Ｌ１１（２）は以下のように求める。
まず、第１スイッチＳ１を第２端子ｂに接続し、第２スイッチＳ２をＯＦＦにする。電源１４をＯＮにして、ΔＶＡが第１回路Ｃ１に印加された状態にする。この状態で電流計１３に流れる電流値ΔＩＶ（２）を測定する。
演算部２０には、試料１２の長さｌ，試料１２の断面積Ａの情報が入力されている。演算部２０は、これらの値と、上記のように測定された電流値ΔＩＶ（２）を用いて、以下の式（２−１）を用いて電気伝導率Ｌ１１（２）を演算する。
Ｌ１１（２）＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＶ（２）／ΔＶＡ）・・・（２−１）
【００３１】
〔２−２〕４端子法により接触抵抗ｒの影響を含まない電気伝導率Ｌ１１（４）を求める（ステップＳ２−２）。
４端子法による接触抵抗ｒの影響を含まない電気伝導率Ｌ１１（４）は以下のように求める。
まず、第１スイッチＳ１を第２端子ｂに接続し、第２スイッチＳ２をＯＮにする。電源１４をＯＮにして、ΔＶＡが第１回路Ｃ１に印加された状態にする。この状態で、電圧計１５により電圧ΔＶＶを測定するとともに、電流計１３により電流値ΔＩＶ（４）を測定する。
【００３２】
演算部２０は、電気伝導率Ｌ１１（２）と同様に、上記のように測定された電圧ΔＶＶと電流値ΔＩＶ（４）とを用いて、以下の式（２−２）により電気伝導率Ｌ１１（４）を演算する。
Ｌ１１（４）＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＶ（４）／ΔＶＶ）・・・（２−２）
なお、ステップＳ２−１とステップＳ２−２の順序は逆であってもよい。
【００３３】
〔３〕接触抵抗ｒを求める（ステップＳ４）
次に、演算部２０は、以下の式（３）を用いて、２端子測定法により求めた電気伝導率Ｌ１１（２）と、４端子測定法により求めた電気伝導率Ｌ１１（４）とから、接触抵抗ｒを演算する。
ｒ＝Ｒ（２）−Ｒ（４）＝（１／Ｌ１１（２）−１／Ｌ１１（４））（ｌ／Ａ）・・・（３）
【００３４】
〔４〕熱電係数（熱電応答係数，熱電応答関数，熱電定数）Ｌ１２を求める（ステップＳ４）
次に、演算部２０は、熱電係数Ｌ１２を求める。熱電係数Ｌ１２は、物体に温度差を加えたときにどれだけ電流が流れやすいかを示す物理量である。熱電係数Ｌ１２は試料１２の両端には電位差を与えず（ΔＶＡ＝０）、温度差発生部１６を用いて試料１２の両端に温度差ΔＴを与え、試料１２に流れる電流値ΔＩＴを計測して、以下の式（４）より求められる。
Ｌ１２＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＴ／ΔＴ）・・・（４）
【００３５】
ここでも熱電係数Ｌ１２を測定する際、測定方法によって、接触抵抗ｒの影響を含む場合と含まない場合とがある。ゼーベック係数Ｓをより精度高く演算するには、接触抵抗ｒの影響を含まない熱電係数Ｌ１２を求めることが必要である。
【００３６】
〔４−１〕２端子法により接触抵抗ｒの影響を含む熱電係数Ｌ１２（２）を求める（ステップＳ４−１）。
２端子法による熱電係数Ｌ１２（２）は以下のように求める。
試料１２の両端に温度差ΔＴを加える。
そして、第１スイッチＳ１を第１端子ａに接続し、第２スイッチＳ２をＯＦＦにする。この状態で電流計１３に流れるΔＩＴ（２）を測定する。
【００３７】
次いで、演算部２０は、以下の式（４−１）を用いて熱電係数Ｌ１２（２）を演算する。
Ｌ１２（２）＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＴ（２）／ΔＴ）・・・（４−１）
【００３８】
〔４−２〕接触抵抗の影響を含まない熱電係数Ｌ１２（４）の算出（ステップＳ４−２）
上記のように求めた接触抵抗ｒを用いて熱電係数Ｌ１２（２）を以下の式（４−２）により補正し、接触抵抗ｒの影響を含まない熱電係数Ｌ１２（４）を求める。
Ｌ１２（４）＝｛（Ｒ（４）＋ｒ）／Ｒ（４）｝Ｌ１２（２）・・・（４−２）
【００３９】
〔５〕ゼーベック係数Ｓの算出（ステップＳ５）
次いで、上述のように求めた電気伝導率Ｌ１１（４）と、熱電係数Ｌ１２（４）を用いて、演算部２０は、以下の式（５）よりゼーベック係数Ｓを求める。
Ｓ＝Ｌ１２（４）／Ｌ１１（４）・・・（５）
また、演算部２０は、単位温度当たりの発電電力であるパワーファクターＰＦも以下の式（６）により上述のように求めた電気伝導率Ｌ１１（４）と、熱電係数Ｌ１２（４）を用いて求めることができる。
ＰＦ＝（Ｌ１２（４））２／Ｌ１１（４）・・・（６）
【００４０】
なお、本測定は、
Ｊ＝Ｌ１１×Ｅ＋Ｌ１２（−ｄＴ／ｄｘ）・・・（７）
が成立する範囲で可能となる。Ｊは電流密度、Ｅは電界、ｌは試料１２の長さである。式（７）が成り立つためには、ｄＴ／ｄｌを大きくし過ぎないことが重要である。ｄＴ／ｄｌが大きいとＪ−Ｅカーブに非線形性が現れるからである。また、式（７）が成り立たない状況になった場合は、Ｊ−Ｅカーブの線型性を確認することで測定に問題がなかったかを確認することができる。なお、ｄＴ／ｄｘは、試料１２の長さ方向の温度勾配を示す。
【００４１】
（第２実施形態）
第１実施形態では、接触抵抗ｒの影響を考慮してゼーベック係数Ｓを求めた。しかし、接触抵抗ｒは上述のように影響が軽微であるので、接触抵抗ｒを無視することもできる。図３は、第２実施形態によるゼーベック係数Ｓの求め方を示すフローチャートである。
第２実施形態の熱電物性測定装置は、第１実施形態の第１回路Ｃ１のみの構成で、２点測定のみを行う。各部については第１実施形態と同様であるので同様の符号を付して説明を省略する。
【００４２】
〔１〕まず、試料載置部１１に試料１２を載置する（ステップＳ２１）。
〔２〕電気伝導率Ｌ１１を求める（ステップＳ２２）
第１スイッチＳ１を第２端子ｂに接続する。電源１４をＯＮにして、ΔＶが第１回路Ｃ１に印加された状態にする。この状態で電流計１３に流れる電流値ΔＩＶを測定する。演算部２０は、この電流値ΔＩＶを用いて、以下の式（２）により電気伝導率Ｌ１１を演算する。
Ｌ１１＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＶ／ΔＶ）・・・（２）
【００４３】
〔３〕熱電係数Ｌ１２を求める（ステップＳ２３）
次に、熱電係数Ｌ１２を求める。熱電係数Ｌ１２は試料１２の両端には電位差を与えず（ΔＶ＝０）、温度差発生部１６を用いて試料１２の両端に温度差ΔＴを与え、試料１２に流れる電流値ΔＩＴを測定する。演算部２０は、この電流値ΔＩＴを用いて、以下の式（４）により熱電係数Ｌ１２を演算する。
Ｌ１２＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＴ／ΔＴ）・・・（４）
【００４４】
〔４〕ゼーベック係数Ｓの算出（ステップＳ２４）
次いで、上述のように求めた電気伝導率Ｌ１１と、熱電係数Ｌ１２を用いて、演算部２０は、以下の式よりゼーベック係数Ｓを求める。
Ｓ＝Ｌ１２／Ｌ１１・・・（５）
なお、式（５）に式（２）、（４）を代入すると以下のようになる。
Ｓ＝（ΔＩＴ・ΔＶ）／（ΔＩＶ・ΔＴ）・・・（５−２）
したがって、演算部２０は、電気伝導率Ｌ１１と、熱電係数Ｌ１２とを演算せずに、電流値ΔＩＶと電流値ΔＩＴとから直接、ゼーベック係数Ｓを求めることができる。
さらに、演算部２０は、第１実施形態と同様に上述のように求めた電気伝導率Ｌ１１と熱電係数Ｌ１２を用いて、パワーファクターＰＦも以下の式（６）により求めることができる。
ＰＦ＝（Ｌ１２）２／Ｌ１１・・・（６）
【００４５】
（実施形態の効果）
［１］上述のように、従来、ゼーベック係数Ｓは、電圧計により測定された起電力Δｖを用いて式（１）Ｓ＝Δｖ／ΔＴにより求められている。
しかし、本実施形態によると、上述のようにゼーベック係数Ｓは式（５）Ｓ＝Ｌ１２／Ｌ１１又は式（５−２）Ｓ＝（ΔＩＴ・ΔＶ）／（ΔＩＶ・ΔＴ）のように表される。
ここで、例えば、後述の、Ｋｅｙｓｉｇｈｔ社製Ｂ２９１１Ａ、プレシジョンソース／メジャーユニットの場合、電流計としての最小測定分解能が１０ｆＡ、電圧計としての最小測定分解能は１００ｎＶである。
したがって、ノイズ対策などが適切に行われていれば、式（５−２）により、測定した電流値を用いて演算したゼーベック係数Ｓの制度は、従来の式（１）により、測定した電圧値で求めたゼーベック係数Ｓに比べて電流測定のほうが１０７倍の精度が保障される。
ゆえに（１）式のようにゼーベック係数Ｓを求める際に直接的に用いられる値に電圧計によって計測されたΔｖを用いる場合と比べて、本実施形態によると、高精度でゼーベック係数を求めることができる。
【００４６】
なお、第１実施形態において、Ｌ１１（４）を求める際に、以下の式、
Ｌ１１（４）＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＶ（４）／ΔＶＶ）・・・（２−２）
に示すように電圧計１５の測定値であるΔＶＶを用いている。しかし、Ｌ１１（４）は、接触抵抗ｒを求める以下の式、
ｒ＝Ｒ（２）−Ｒ（４）＝（１／Ｌ１１（２）−１／Ｌ１１（４））（ｌ／Ａ）
に代入するために用いるものである。
接触抵抗ｒは以下の式、
Ｌ１２（４）＝｛（Ｒ（４）＋ｒ）／Ｒ（４）｝Ｌ１２（２）・・・（４−２）
においてＬ１２（４）を求める精度を向上させるために用いるものであるが、接触抵抗ｒは、４端子法で求めた試料１２の抵抗値Ｒ（４）と比べて非常に小さいので、式（４−２）における接触抵抗ｒの影響は、そもそも大きくない。
本実施形態では、より高精度にゼーベック係数Ｓを求めるために、接触抵抗ｒの影響を考慮したものであり、影響が小さい接触抵抗ｒを求める際に用いる電圧計１５の測定値であるΔＶＶに多少の誤差が含まれていても、ゼーベック係数Ｓの測定に対する影響は、上記式（１）とくらべると非常に小さい。
したがって、上記式（１）を用いる場合と比べてゼーベック係数Ｓを高精度に求めることができる。
【００４７】
また、ゼーベック係数Ｓの測定精度が向上することにより、ゼーベック係数の分解能が向上するので、例えば１つの資料における面内のゼーベック係数の分布等を測定することも可能となる。
【００４８】
［２］本実施形態によると、熱電係数Ｌ１２も電圧計による計測値を用いずに求めることができる。したがって、本実施形態によると熱電係数Ｌ１２も高精度で求めることができる。
【００４９】
［３］さらに、ゼーベック係数Ｓだけでなく、熱電材料のパワーファクターＰＦの高精度化も可能となる。
【実施例】
【００５０】
以下、第２実施形態の熱電物性測定装置１を用いて実際に熱電物性を測定した実施例について説明する。実施例の熱電物性測定装置１は、電流計１３及び電源部１４として、Ｋｅｙｓｉｇｈｔ社製Ｂ２９１１Ａ、プレシジョンソース／メジャーユニットを用いた。このユニットは一台で２端子測定と４端子測定を切り替えて測定可能である。このユニットの性能を以下に示す。
最小電源分解能：１０ｆＡ／１００ｎＶ
最小測定分解能：１０ｆＡ／１００ｎＶ
最大出力：２１０Ｖ、３Ａ  ＤＣ／１０．５  Ａパルス
また、温度差発生部１６は温度調節器による加熱制御（Ｔｈ）と水冷による室温での一定温度制御（Ｔｃ）とが可能である。熱電物性を測定する試料としての熱電材料は、２×２×１１．６ｍｍのＭｇ２Ｓｉを用いた。
【００５１】
熱電物性測定装置１を用いた熱電物性の測定は、以下のように行った。
試料載置部１１に試料１２を載置し、第１スイッチＳ１を第２端子ｂに接続し、電源１４をＯＮにして、第１回路Ｃ１に電位差ＶＡを印加しつつ温度差発生部１６を用いて試料１２の両端に温度差ΔＴを与えた。
なお、実施例では、温度差ΔＴを一定にして電位差ΔＶＡを変更して電流値ΔＩを測定した。一定にする温度差ΔＴは、２，３，４，５，６，７，８，９Ｋの８段階である。測定結果を図４に示す。
【００５２】
図示するように、温度差ΔＴにかかわらず、ΔＩ−ΔＶＡ直線の傾きは略一定であるが、温度差ΔＴが大きくなるに従い、ΔＩ−ΔＶＡ直線は図中下方に平行移動し、すなわちｙ切片（ΔＩ切片、ΔＶＡ＝０のときのΔＩ）が小さくなっている。
【００５３】
上述のように、Ｌ１１とＬ１２は式（２）Ｌ１１＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＶ／ΔＶ）、式（４）Ｌ１２＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＴ／ΔＴ）で表されるので、それぞれの温度差ΔＴにおいて図４のグラフの傾きからＬ１１、ｙ切片からＬ１２を算出した。その結果を図５に示す。なお、式（２）、（４）におけるΔＩＶ及びΔＩＴは、実施例においては、同時に測定し、ΔＩで表す。
【００５４】
図６は、図５のＬ１１及びＬ１２の値より、ゼーベック係数Ｓを求めた結果である。図６（ａ）の横軸は温度差ΔＴ、図６（ｂ）の横軸は平均温度である。（ａ）及び（ｂ）において、同様の結果となる。
なお、実施例では試料１２の低温部を１８．７℃の室温にクランプし、ヒーター側を加熱制御することで温度差ΔＴを発生させている。また、平均温度は、例えばΔＴ＝２℃のときは、（１８．７＋２０．７）／２＋２７３．１５＝２９２．８５Ｋとなる。
【００５５】
図６に示すように、平均温度が２９３〜２９６Ｋ程度の付近では、実施例のゼーベック係数Ｓは−３５０〜−３２５μＶ／Ｋ程度であった。
【００５６】
なお、測定データに直線回帰処理を施すことで精度の向上がさらに可能になる。
図７はＩ−ＶＡグラフのデータを直線回帰によってフィッティングしたものであり、（ａ）はΔＴが２Ｋの場合、（ｂ）はΔＴが０．４Ｋの場合である。
図示するように、データ点にはノイズなどのバラつきが生じる、さらに式（４）Ｌ１２＝（ｌ／Ａ）（ΔＩＴ／ΔＴ）で表されるＬ１２は、温度差ΔＴが小さくなるについて、ｙ切片付近でのΔＩＴの変化も小さくなるので、Ｌ１２の高精度の算出が困難になってくる。
このような場合に、直線回帰処理をすることで、ｙ切片や傾きの精度を向上することができる。一般的に誤差（ＥＲＲ）については、ＥＲＲ∝１／√（測定回数）の関係がある。例えば、２５００点測定した場合、点数があるので、ｙ切片１点を計測した場合に比べて５０倍の精度を得ることができる。
【００５７】
従来のゼーベック係数評価装置も平均化処理は行うが、ある温度差に対して得られる電圧は１つであり、この測定を複数回繰り返すことで精度を上げている。したがって２５００回の測定点よりも少ない回数で行うことが一般的である。
実施例では、ある温度差に対して、印加電界を変化させながら各々の電界下における電流密度の計測を２５００点行った。なお、実施例ではこの２５００点の計測を１回行っているが、２５００点の測定を複数回行うことでさらに精度を向上することができる。また、計測点数は計器の設定上の問題なので、より点数を多くとれる測定器や複数台の測定器の活用によっても精度は向上可能である。
ちなみに直線回帰処理の際に得られる標準誤差が本測定の精度となるが、その標準誤差は、以下の結果のようになっている。なお、実施例では、２５００回測定を行っている。
【表１】
2019024044.tif 000003
【００５８】
このように、本実施例によると、Ｉ−Ｖ直線の傾きａの標準誤差が１０−５のオーダ、Ｉ切片（Ｖ＝０）ｂの標準誤差が１０−８のオーダであり、０．４Ｋという小さな温度差であったとしても、標準誤差が極めて小さくなっており、傾きａやＩ切片ｂを高精度に求めることができた。
【符号の説明】
【００５９】
１    熱電物性測定装置
１０    測定部
１１    試料載置部
１２    試料
１２ａ    一端
１２ｂ    他端
１３    電流計
１４    電源
１５    電圧計
１６    温度差発生部
２０    演算部
Ｃ１    第１回路
Ｃ２    第２回路
ａ    端子
ｂ    端子
ｒ    接触抵抗
【図１】
2019024044.tif 000004
【図２】
2019024044.tif 000005
【図３】
2019024044.tif 000006
【図４】
2019024044.tif 000007
【図５】
2019024044.tif 000008
【図６】
2019024044.tif 000009
【図７】
2019024044.tif 000010