サマリウム-コバルト系熱電組成物であって、前記サマリウムの一部はストロンチウムに置換されることを特徴とする、向上した出力因子を有するサマリウム-コバルト系熱電組成物。前記置換されるストロンチウムの量はサマリウムとストロンチウムとの合算モルを100モルにする時、0超過10モル以下の範囲であることを特徴とする、請求項1に記載の向上した出力因子を有するサマリウム-コバルト系熱電組成物。前記サマリウム-コバルト系熱電組成物で前記コバルトの一部は鉄に置換されることを特徴とする、請求項1に記載の向上した出力因子を有するサマリウム-コバルト系熱電組成物。前記コバルトの一部を置換する鉄はコバルトと鉄との合算モルを100モルにする時、0超過10モル以下の範囲であることを特徴とする、請求項3に記載の向上した出力因子を有するサマリウム-コバルト系熱電組成物。前記置換されるストロンチウムの量はサマリウムとストロンチウムとの合算モルを100モルにする時、0超過4モル以下の範囲であり、前記置換される鉄の量はコバルトと鉄との合算モルを100モルにする時、0超過6モル以下の範囲であり、前記ストロンチウムと鉄は同時ドーピングされることを特徴とする、請求項3に記載の向上した出力因子を有するサマリウム-コバルト系熱電組成物。ストロンチウムのドーピング量はサマリウムとストロンチウムとの合算モルを100モルにする時、2モル添加して最大の出力因子を表すことを特徴とする、請求項1に記載の向上した出力因子を有するサマリウム-コバルト系熱電組成物。本発明は、前述したような問題点を解決するために案出したものであって、本発明はサマリウム-コバルト系熱電組成物にドーパントを投入して少なくともサマリウムの一部を置換することによって、電気伝導度とゼーベック係数を調節して熱電組成物の出力因子を向上させるようにすることをその目的とする。即ち、本発明により好ましい出力因子を有するサマリウム-コバルト系熱電組成物を得るための目的は、サマリウムの一部をストロンチウムに置換したり、サマリウムの一部をストロンチウムに、コバルトの一部を鉄に同時置換することによって達成できる。上記のような目的を達成するために、本発明はサマリウム-コバルト系熱電組成物において、上記サマリウムの一部はストロンチウムに置換される向上した出力因子を有するサマリウム-コバルト系熱電組成物を提供する。上記置換されるストロンチウムの量はサマリウムとストロンチウムとの合算モルを100モルにする時、0超過10モル以下の範囲のものが好ましい。上記サマリウム-コバルト系熱電組成物で上記コバルトの一部は鉄に置換されることが好ましい。上記置換されるストロンチウムの量はサマリウムとストロンチウムとの合算モルを100モルにする時、0超過4モル以下の範囲であり、上記置換される鉄の量はコバルトと鉄との合算モルを100モルにする時、0超過6モル以下の範囲であり、上記ストロンチウムと鉄とは同時ドーピングされるようにすることが好ましい。上記コバルトの一部を置換する鉄は、コバルトと鉄との合算モルを100モルにする時、0超過60モル以下の範囲のものが好ましい。以上のような本発明によれば、サマリウム-コバルト系熱電組成物の構成元素の一部をドーパントに置換することによって、より具体的には、サマリウムをストロンチウムに置換したり、またはサマリウムをストロンチウムに、コバルトを鉄に同時置換することで、電気伝導度とゼーベック係数を全て適切に調節することができ、その結果に、熱電組成物の出力因子を向上させることができる作用効果が期待される。特に、熱電組成物において電気伝導度とゼーベック係数を全て向上させることができるようにすることは発明の特徴としており、これから出力因子を主要要素とする熱電物性の増進が期待される。本発明では熱電材料としてサマリウム-コバルト系熱電組成物、特にSmCoO3酸化物に関して出力因子の向上を目標にした。電子セラミックペロプスカイト構造は、等方的結晶構造と電気的物性の制御の容易性等、さまざまな長所を有するので熱電材料としての可能性が高く評価される。一般的に、酸化物の電気伝導度はキャリア濃度carrierconcentrationとキャリア移動度carriermobilityに依存する。このようなペロプスカイト構造において、ドーパントdopantを使用する場合、キャリア濃度とキャリア移動度の2つ要素を同時に制御することができる。何より、ドーパントを添加すれば、キャリア濃度の調節が非常に容易である。純粋なSmCoO3において、全てのCoイオンの原子価は3である。もし、幾つかのアクセプタacceptorがこのようなペロプスカイトに実質的に負-の値を有する欠陥を生成すれば、CO3イオンの原子価はアクセプタの量に対応して4に変化する。結果的に、このようにCO3とCo4が混合された状態ではフェルウェイVerweyの調節されたイオン原子価理論Verweycontrolledionicvalenceprincipleに基づいてキャリア濃度が増加するようになる。また、このような電子はSm1-xAxCoO3ペロプスカイトp-タイプ半導体を生成する。その上、このようなABO3ペロプスカイトシステムにおいて、Aサイトだけでなく、Bサイトもドーパントに取り替えることによって、キャリア濃度を調節することができる。一方、熱電組成物にドーパントを加えてペロプスカイト酸化物の結晶構造の歪みdistortionを調節することによって、移動度を制御することもできる。歪み度degreeofdistortionはABO3ペロプスカイトの幾何学的歪みを表現するペロプスカイト許容係数tolerancefactorの古典的パラメータconventionalparameterとして表現される。小さいイオン半径を有するAサイト、または大きいイオン半径を有するBサイトの場合、許容係数tolerancefactorは1より小さい。このような小さい許容係数tolerancefactorはペロプスカイト構造の歪みを引き起こす。その結果、このような歪みは電子-ホール伝導を妨害してホール移動度を減少させる。即ち、AサイトイオンとBサイトイオンとの間のイオン半径割合を調節すれば、このようなペロプスカイトシステムのキャリア移動度を変化させることができる。ペロプスカイト酸化物の電気的性質はこのような方法により調節することが容易である。したがって、本発明ではキャリア濃度とキャリア移動度を調節するために、2つの相異するドーパント、即ち、Sr2イオンをSm3サイトに取替え挿入し、Fe3イオンをCO3サイトに取替え挿入し、かつFe3のドーピング量は6モルを限度にすることができる。即ち、同時ドーピングを行うことにおいて、Fe3とSr2は各々6モルと4モルを限度に加える場合、出力因子の実用的な意味での向上を期待することができる。しかしながら、同時ドーピングを行うことにおいて、Fe3を6モル超過過量添加する場合には、ゼーベック係数の向上を期待することはできるが、電気伝導度に否定的影響を与えて、Sr2を4モル超過過量添加する場合には、電気伝導度の向上を期待することはできるが、ゼーベック係数に否定的影響を与える。このように、Fe3、Sr2を過量添加した場合に発生する電気伝導度、またはゼーベック係数の上昇効果は後述することにする。また、本発明によるサマリウム-コバルト系の熱電組成物では同時ドーピングでない、即ち、CoをFeに置換しない状態でSmをSrに一部置換することによって、大きい出力因子の向上を期待することができたが、これもまた本発明の重要な特徴であり、やはり後述することにする。このようなドーピングの効果は、Sm1-xSrxCo1-yFeyO3ペロプスカイトシステムにおいてキャリア濃度と移動度の変化をもたらしたものであり、それに従う熱電特性を説明する。<製造例>Sm1-xSrxCo1-yFeyO3を固相反応法により製造したが、出発物質にはSm2O3純度99.9、高純度化学、埼玉、日本、SrCO3純度99.9、高純度化学、埼玉、日本、Co3O499.9以上の純度、高純度化学、埼玉、日本、α-Fe2O純度99.99、高純度化学、埼玉、日本を20分間エタノールを溶媒にし、YSZボールを使用して混合した。以後、混合物を数時間の間乾燥し、以後に1000°Cで10時間の間か燒した。以後、か燒された粉末をCIP方法を用いて2000barの圧力で5分間成形した。そして、上記成形体を1200°Cの温度及び空気中で5時間の間焼結した。<測定例>Sm1-xSrxCo1-yFeyO3の相はX線を用いて分析した。また、熱電特性を473K~1223Kの範囲で測定した。併せて、電気伝導度の温度依存性を4プローブ方法により測定し、ゼーベック係数をΔVとΔTの線形的グラフの傾きから計算した。ここで、ΔVは温度差ΔTから導出される熱起電力である。また、レーザーフラッシュ方法により熱電導度を測定した。<実施形態>図1は、本発明で実験的に使用した全ての組成を示すものである。まず、Fe3イオンをCo3個所に置換し、その量は2、4、10、20、40、及び60モル、即ちCo:Feを98:2~40:60に変化した。Fe3をドーピングすることはSmCo1-yFeyO3システムのゼーベック係数を増加させるためであり、これと共に熱電出力因子を好ましく増加させるようにするためのものである。このような置換量はFeの置換によってサマリウム-コバルト熱電組成物のゼーベック係数の推移が変化することを見せるためのものであって、サマリウム-コバルト熱電組成物での出力因子の観点からFe添加量の好ましい量を表すためのものでないことに周知すべきである。要するに、Fe3ドーピングの理由は本発明のペロプスカイト組成物のゼーベック係数を上げることによって、熱電出力因子を増加させるためであるが、その好ましい量は上記置換量とは関係ないものである。また、Sr2イオンをSm3個所に20モルと50モルに各々置換してSm1-xSrxCo06Fe04O3組成を作った。このような置換量はSrの置換によってサマリウム-コバルト熱電組成物の電気伝導度の推移が変化することを見せるためのものであって、サマリウム-コバルト熱電組成物での出力因子の観点から好ましい量を示すためのものでないことを周知すべきである。要するに、Sr2ドーピングの理由は本発明のペロプスカイト組成物の電気伝導度を上げることによって、熱電出力因子を増加させるためであるが、その好ましい量は上記置換量とは関係ないものである。図2は、ドーピングされたSmCo1-yFeyO3システムy=0.2、0.4、0.6のゼーベック係数と出力因子を示すものである。即ち、Srのドーピングは排除されている状態である。意図したように、ゼーベック係数はFe3のドーピング量に比例して増加した。しかしながら、出力因子はFeのドーピング量によって減少する傾向を表している。即ち、後述するように、このような出力因子の減少はSr2の同時ドーピングにより可能である。Fe3のドーピングに従うゼーベック係数の増加原因は、キャリア移動度の減少から説明できるが、ゼーベック係数はキャリア移動度とキャリア濃度に逆比例することが分かり、これは次のように説明することができる。数1SKBTdln/dEEEFKBT/dE/dEEEFここで、KB:ボルツマン定数、q:電荷荷電、T:絶対温度、σ:電気伝導度、n:キャリア濃度、μ:キャリア移動度を各々示す。<数式1>から分かるように、ゼーベック係数はキャリア移動度に反比例する。したがって、前述したように、ドーピングされたFe3イオンは本SmCo1-yFeyO3システムの移動度を減少させることによって、ゼーベック係数を増加させる。また、2種類の因子が本システムの移動度の減少と関連する。ドーピングイオンがキャリア移動度を減少させる第1の理由は結晶構造の歪みにある。そして、歪み度がABO3-タイプのペロプスカイトの形状的歪みはペロプスカイト許容係数tolerancefactorの古典的パラメータとして表現されるが、このような古典的パラメータは以下のように定義される。数2t/√2ここで、rA、rB、及びrOは各イオンのイオン半径である。そして、結晶構造のイオン半径は配位数と各イオンの荷電原子価により変化される。ペロプスカイト構造でt値は0.75~1.1の範囲にあるが、正方晶ペロプスカイト構造において、tはほぼ1の値を有する。この場合、Co周囲の八面体頂点に正確に酸素O原子が位置する場合、このような八面体は図3aに示すように歪みされる必要がない。しかしながら、より大きいrBにおいてはt値が1以下に減るため、形状的歪みは徐々に大きくなる。その結果、大きいrBの場合、正方晶cubicは斜方晶相にorthorhombic歪みを起こすようになり、したがって、Coイオンの周囲の酸素原子は正方晶の頂点の位置から離脱、結晶構造がより歪みされて図3bのようにジグザグチェーンのような形状が表れるようになる。許容係数tolerancefactor値はFe3の添加量が増加するにつれて減少し、本発明で算出された許容係数tolerancefactorはCoとFeとの合算モルを100モルにした時、20、40、60モル添加されたFe30.55オングストローム、6thcoordinatedに対し、0.9594、0.9589、0.9584であった。許容係数Tolerancefactor値の計算のためにA-サイトイオン、B-サイトイオン、及びOイオン1.40オングストローム、6thcoordinatedの配位数は12、6、6のものを使用した。そして、本発明ではシャノンShannonのイオン半径を許容係数tolerancefactorを計算することに使用した。このように減少した許容係数tolerancefactorは本発明の熱電組成物であるペロプスカイト構造の歪みを加速化させる。そして、小さい許容係数tolerancefactorに起因するこのような歪みはXRD分析から確認されることができ、これを図4a~dに示した。ペロプスカイト構造の歪み度degreeofdistortionは020ピークと200ピークのスプリットから確認できる。X線パターンが図4aに示すように、純粋なSmCoO3サンプルはPnmaの斜方晶相に対称を有する単一相として命名できる。また、Fe3のように大きいBサイトイオンを有するペロプスカイト構造も斜方晶相として命名される。しかしながら、020と200ピークのスプリットは純粋なSmCoO3より大きい。その結果、SmCo1-yFeyO3システムにおいてCo3より大きいイオン半径を有するFe3イオンにより結晶構造はより歪んだ結晶構造を引き起こし、これは小さい許容係数tolerancefactorに起因する。そして、より大きい歪みは電子-ホール伝導を妨害してホール移動度を減少させる。一方、X線分析結果、全ての組成において2次相は発見されておらず、2次相がホール移動度を減少させる要因でないことと見える。移動度が減少する更に他の理由は、伝導経路がCo3サイトにドーピングされたFe3イオンにより遮断されることから説明することができる。Co酸化物の伝導経路はCo-O-Coボンディングである。したがって、Coサイトに対するFeの添加は電子-ホール伝導を妨害してホール移動度を減少させることができるものである。ドーピング量に従う電気伝導度の変化を図2b、出力因子の変化を図2cに各々示した。増加したゼーベック係数にも関わらず、出力因子値はFe3イオンのドーピング量に比例して減少するが、これは電気伝導度の減少に起因する。通常、低いキャリア濃度領域では出力因子値はσ×S2として表現され、これはキャリア濃度の増加によって増加するが、電気伝導度が増加するためである。以後、高いキャリア濃度領域では出力因子値は増加したキャリア濃度によって減少するが、これはゼーベック係数が減少するためである。したがって、出力因子値はキャリア濃度の中間領域で最大値を有する。しかしながら、図2cに示すように、出力因子値は全ての領域でドーピング量によって減少する。このような結果は、キャリア濃度、特にドーパントのドーピング量がまだ最適化されず、過ドーピングされたためであると考えられる。図5は、電気伝導度とSrを、SmとSrとの合算モルを100モルにする時、20及び50モルに過量ドーピングされたSm1-xSrxCo06Fe04O3システムの電気伝導度a、ゼーベック係数b、出力因子cを各々示すものである。意図した通り、電気伝導度はSr3のドーピング量が増加するにつれて比例して増加した。本発明による熱電組成物で電気伝導度が増加した理由は、2つ要素により説明できる。1つはキャリア濃度の増加であり、もう1つはキャリア移動度の増加である。電気伝導度はアクセプタacceptorのドーピング量の増加によって増加した。図5aは、Sm1-xSrxCoO3システムにおいて、電気伝導度がドーピング量によって増加したことを示すグラフである。このような傾向はフェルウェイVerwey制御されたイオン電荷理論VerweycontrolledionicvalenceprincipleでCO3からCo4に原子価が変化したことに起因する電子濃度の増加に基づいて説明できる。許容係数tolerancefactor値はSr2の添加量に従って増加する。計算された許容係数tolerancefactorは純物質、SmとSrとの合算モル100モルを基準として20及び50モル添加されたSr21.44オングストローム、12thcoordinatedの場合、各々0.9589、0.9968、0.9991である。許容係数tolerancefactorの計算において、Coイオンのイオン半径計算は、アクセプタの量に比例してCO30.545オングストローム、6thcoordinatedの原子価がCo4の原子価に変化されるので重要である。したがって、本発明ではCoイオンの平均半径値をドーパントの量に従う荷電原子価の変化を考慮して選定及び使用しなければならない。即ち、CO3とCo4の半径が異なるので、これら存在量に比例する平均値を求めて選定及び使用しなければならない。このような許容係数tolerancefactorの増加は本ペロプスカイト構造の歪み度を減少させる。そして、大きい許容係数tolerancefactorに起因する少ない精度の歪みは図4eに示すようなX線分析により確認できる。前述したように、歪み度は斜方晶構造においてX線分析結果の200ピークと002ピークのスプリットから確認できる。言い換えると、少なく歪みされたペロプスカイトの場合、ピークのスプリットは徐々に小さくなる。図4eで示したX線パターンのように、大きいAサイトイオンSr2のX線結果は斜方晶である。しかしながら、200と002との間のピークのスプリットは純粋なSmCoO3より小さい。その結果、Sm1-xSrxCoO3システムのSm2より大きいイオン半径を有するSr2は大きい許容係数tolerancefactorを有するため、より少ない精度で歪みされた構造を有する結晶構造を完成する。そして、このような少ない精度の歪みは電子-ホール伝導を増加させてホール移動度を増加させる。図5cに本発明による熱電組成物において、Feのドーピング量を固定し、Srのドーピング量に変化を与えながらそのドーピング量に従う出力因子値の変化を示した。Fe3が過量ドーピングされた図2bのように、全範囲のドーピング量に対してゼーベック係数の減少によって出力因子値が減少した。このような結果は、キャリア濃度、即ちドーピング量が最適化されずに過ドーピングされたためである。結果的に、本発明では少ないドーピング量でSm1-xSrxCo1-yFeyO3x=0、0.2、y=0.02、0.05組成から実用的な意味がある出力因子を導出することができた。図6はこのような少ないドーピング量による熱電性能を見せる。意図したように、少ないドーピング量は本ペロプスカイト酸化物の出力因子を格段に向上させた。図6のaとbに示すように、電気伝導度とゼーベック係数も同時に増加することが分かった。その結果、Sm098Sr0.02CoO3で最大値を表した。このような電気伝導度の増加は、前述したように、大きい許容係数tolerancefactorに起因したキャリア濃度及びキャリア移動度の増加に原因があることと見える。結果的に、本システムの出力因子の最大値は、上の組成に対して786Kで2.04×10-4W/mK2であった。そして、このような値は最も有望な熱電酸化物であるCa3Co4O9の値を凌駕する値である。図1に示すように、ドーピング量が少ない場合、ドーピング量が多い場合より高い出力因子を表すことが分かる。少量のドーピングはソリッドサークルsolidcircle、多量のドーピングはオープンサークルopencircleとして表した。本システムの熱電導度はCa3Co4O9熱電材料より若干高い程度であった。結果的に、無次元の性能指数figureofmerit値は十分に高くなかったし、これは図7に示した通りである。Srが過量ドーピングされた場合、例えば50モルのSrがドーピングされた場合、表示されるSm1/2Sr1/2Co1-xFexO3x=0、0.1、0.2、0.4、0.6組成の出力因子は非常に低かったし、これは過量のSr2イオンのドーピングに起因した低いゼーベック係数が原因であると考えられる。したがって、Sr2のドーピング量はSmとSrとの合算モル100モルを基準に10モル以下にドーピングされる場合に実用的な意味がある出力因子が得られた。また、Fe3イオンをドーピングしなかった状態でSr2イオンのドーピングだけでも出力因子がより向上する実験的な結果が得られた。また、Fe3イオンを同時ドーピングする場合においても、本発明による熱電組成物で、Fe3とSr2のドーピング量が各々CoとSmを6モルと4モルだけを上限にして置換されるように定める場合において、最も優れる出力因子値を表し、これはサマリウム-コバルト系熱電組成物の実用的な意味がある結果であることに注目すべきである。以上、本発明をその実施形態に基づいて説明したが、本実施形態に限定して解釈されてはならず、本発明の範囲は特許請求範囲に基づいて解釈されるべきである。