"熱電変換材料の母相中に分散材として半導体ナノワイヤが分散されたナノコンポジット熱電変換材料であって、前記半導体ナノワイヤがその長軸方向に一方向に配列していることを特徴とするナノコンポジット熱電変換材料。前記ナノワイヤの長軸方向の長さが50nm以上であり、長軸方向に直交する断面における幅が20nm以下である、請求項1記載のナノコンポジット熱電変換材料。前記ナノワイヤの体積分率が5~50volである、請求項1又は2記載のナノコンポジット熱電変換材料。前記ナノワイヤが、長軸方向に直交する方向の間隔が20nm以下で配列されている、請求項1~3のいずれか1項に記載のナノコンポジット熱電変換材料。上記開示技術では、不活性微粒子界面で熱が散乱されることにより、熱伝導率κが急激に低下し、性能指数ZTを高めることができる。しかしながら、熱伝導率以外の他のパラメータに関して、絶縁材であるセラミックスを複合化しているため、電気伝導率が低下してしまい、また絶縁材は電気的な特性を持たないため、ゼーベック係数は向上せず、ZTの向上が十分ではなかった。そこで本発明では、上記従来の問題を解決し、優れた性能指数を有する熱電変換材料を提供することを目的とする。上記課題を解決するために本発明によれば、熱電変換材料の母相中に分散材として半導体ナノワイヤが分散されたナノコンポジット熱電変換材料であって、前記半導体ナノワイヤがその長軸方向に一方向に配列していることを特徴とするナノコンポジット熱電変換材料が提供される。本発明によれば、熱電変換材料の母相中に分散材として半導体ナノワイヤを分散させることにより熱伝導率が低減し、さらに前記半導体ナノワイヤをその長軸方向に一方向に配列させることによりゼーベック係数も増加し、性能指数ZTを大きく向上させることができる。本発明のナノコンポジット熱電変換材料1は、図1に模式的に示すように、熱電変換材料の母相2中に分散材として半導体ナノワイヤ3が分散されたナノコンポジット熱電変換材料であって、前記半導体ナノワイヤ3がその長軸方向に一方向に配列していることを特徴とする。母相2を構成する熱電変換材料としては、P型であってもN型であってもよい。P型熱電変換材料の材質としては特に制限なく、例えば、Bi2Te3系、PbTe系、Zn4Sb3系、CoSb3系、ハーフホイスラー系、フルホイスラー系、SiGe系などを用いることができる。N型熱電変換材料の材質としても特に制限なく公知の材料を適用することができ、例えば、Bi2Te3系、PbTe系、Zn4Sb3系、CoSb3系、ハーフホイスラー系、フルホイスラー系、SiGe系、Mg2Si系、Mg2Sn系、CoSi系などを用いることができる。これらのうち、一般に高性能として知られている熱電変換材料であり、Bi,Sb23系、CoSb3系、PbTe系、SiGe系等から選ばれるものを用いることが好ましい。この母相中に分散材として分散される半導体ナノワイヤとは、長軸方向の長さが長軸方向に直交する断面における幅よりも長い、ナノメートルサイズの微小なワイヤ状の材料である。このナノワイヤの長軸方向の長さは、好ましくは10nm以上、より好ましくは50nm以上であり、幅は、好ましくは20nm以下、より好ましくは10nm以下である。なお、この長さは、TEMにより測定した長さを意味する。またこのナノワイヤは、所定の効果を奏するために、ナノコンポジット熱電変換材料中の体積分率が好ましくは5~50vol、より好ましくは20~50volである。このナノワイヤを構成する材料は、上記母相を構成する材料と反応性がない半導体材料を用いることができ、具体的には各母相に対して状態図上固溶しない割合を持つ、半導体特性を有するものであれば、いずれの材料を用いることができる。好ましくは、このナノワイヤを構成する材料は、母相を構成する材料よりも高いゼーベック係数を有する材料である。母相よりもゼーベック係数の高い材料を用いることにより、得られるナノコンポジット熱電変換材料のゼーベック係数の向上幅が大きくなる。さらに、母相を構成する材料とナノワイヤを構成する材料を、熱電特性の温度依存性が近い組み合わせを用いることが好ましい。このような組み合わせとしては、母相/ナノワイヤとして、Bi,Sb23/Te、Bi,Sb23/Bi、Bi2Te3/Sb2Te3、SiGe/Si、SiGe/Ge、TiNiSn/Sn、Mg2Si/Si等が例示される。このナノワイヤは、長軸方向に直交する方向の間隔が20nm以下で配列されていることが好ましい。このような間隔をとることにより、ナノワイヤは積層構造をとり、極めて状態密度の高い、すなわち極めてゼーベック係数の高いユニットを形成し、このようなユニットが配列して複合化されることにより、ゼーベック係数も大きく増加することになる。このナノワイヤは、従来の方法によって作製することができ、例えば穴径がナノオーダーのアルミのプレートに、半導体材料の融液を流し込み、アルミテンプレートを水酸化ナトリウム等のアルカリ溶液により溶解させることによって作製することができる。こうして作製したナノワイヤを、ボールミル等により、母相を構成する材料に加えて複合化し、加圧焼結することにより、本発明のナノコンポジット熱電変換材料を作製することができる。しかしながら、上記のようなナノワイヤを作製してから母相に混入させる方法では、すべてのナノワイヤが一方向に配列することはなく、配列するワイヤの割合が低い。そこで本発明では、まず、複数種の熱電変換材料を構成する元素の塩を含む溶液もしくはスラリーに、還元剤を含む溶液を滴下し、塩を構成するイオンを還元して原子を析出させることによって複数種の熱電変換材料のナノオーダーの粒子からなる複合粒子を形成する。ここで熱電変換材料は、すべり面が母相と分散材とで同じ面を持っている材料の組み合わせを用いることが好ましい。熱電変換材料を構成する元素の塩は例えば、熱電変換材料がCoSb3の場合には、塩化コバルトの水和物及び塩化アンチモンを、Co094Ni006Sb3の場合には、塩化コバルトの水和物、塩化ニッケル及び塩化アンチモンを意味する。この熱電変換材料を構成する元素の塩は、溶液もしくはスラリー中の含有量は特に制限されず、用いる溶媒や原料の種類に応じて、適宜調整することが好ましい。母相と分散材の組み合わせとしては、例えばBi,Sb2Te3とTe等、上記の母相/ナノワイヤの組み合せが例示される。溶媒としては、熱電変換材料を構成する元素の塩を溶解もしくは分散できるものであれば特に制限されないが、アルコール、水などを挙げることができ、エタノールを用いることが好適である。還元剤としては、熱電変換材料を構成する元素のイオンを還元できるものであればよく、例えばNaBH4、ヒドラジン等を用いることができる。このように熱電変換材料を構成する元素の塩を含む溶液に還元剤を加えることにより、熱電変換材料を構成する元素のイオンが還元され、これらの元素が析出することになる。この還元において、熱電変換材料を構成するBi粒子やTe粒子の他に、副生物、例えばNaClやNaBO3が生成する。この副生物を除去するために、濾過を行うことが好ましい。さらに、濾過後、アルコールや水を加えて、副生物を洗い流すことが好適である。こうして得られた、熱電変換材料の複合粒子の分散液を加熱処理し、好ましくは水熱処理し、乾燥させ、得られた凝集体を、必要に応じて洗浄乾燥した後、一般的な焼結法により、例えばSPS焼結することにより、熱電変換材料の母相中に半導体材料のナノ粒子が分散して分散相を構成する複合粒子が得られる。こうして得られた複合材料を、図2に示すように強加工により加圧を施す。ここで母相2と分散材3は同じすべり面4を持っている材料であるため、この加圧によってすべり面で結晶すべりが発生する図21。すると、母相がローテーションし、また分散材もローテーションし図22、結晶面Aが加圧面に対して垂直になるように並び、結晶成長により、分散材がワイヤ化し、一方向に配列することになる図23。この強加工の際に、図3に示すように、母相の構成元素でありかつ分散材との反応性がある元素のナノ粒子5を混入させておくことが好ましい。このような元素としては、母相としてBi,Sb2Te3を、分散材としてTeを用いる場合、Teを用いることができる。この場合、強加工により、図2に示す場合と同様に、この加圧によってすべり面で結晶すべりが発生する図31。すると、母相がローテーションし、また分散材もローテーションしる図32、結晶面Aが加圧面に対して垂直になるように並び、結晶成長により、分散材がワイヤ化し、一方向に配列することになる図33が、このローテーションの間に、ナノ粒子5と分散材の間に合金化反応が同時に進行し図32、結果としてナノワイヤ間に、ナノワイヤの幅と同等のサイズの間隔が制御された母相が生成し、ナノワイヤ積層ユニットが形成される。実施例1及び2図4に示すフローチャートの作製プロセスによって、ナノ粒子を合成した。各成分の量は、フローチャートの上の成分から順に、還元剤NaBH4:2.4g、エタノール:100ml、エタノール:100ml、塩化ビスマスBiCl3:0.4g、塩化テルルTeCl4:3.2g実施例1、3.3g実施例2、塩化アンチモンSbCl3:1.1gであった。各々の元素のうち、Teは固溶限よりも過剰に仕込んだ。こうして作製したナノ粒子を含むエタノールスラリーを、水1Lでろ過洗浄、その後エタノール300mlでろ過洗浄した。その後、密閉のオートクレーブに入れ、240°C、48時間の水熱処理を行い、合金化させた。このとき、過剰のTeがナノ粒子として析出し、母相Bi,Sb2Te3、分散相Teからなる複合ナノ粒子が形成した。この母相及び分散相は同じ六方晶であり、同じすべり面を有している。その後、窒素ガスフロー雰囲気で乾燥させ、粉末を回収した。その結果、2.1gの粉末が回収された。得られた粉末を、360°CでSPS焼結をし、ナノコンポジット熱電変換材料のバルク体を作製した。その後、下表に示す条件で強加工を施した。この強加工時において、Teがすべり面ですべり、ローテーションし、ナノワイヤ化し、徐冷中に母相の電気伝導面内で成長し、配列した。得られた粉末についてXRD解析及びTEM観察を行った。図5にXRDチャートを、図6にTEM像を示す。XRDチャートに示されるように、Bi,Sb2Te3、の回折ピークとTeの回折ピークが明瞭に観察され、これら両相からなることが確認された。またTEM像によりTeナノワイヤがその長軸方向に一方向に、母相の電気伝導面に平行に配列されていることが確認された。実施例3及び4図7に示すフローチャートの作製プロセスによって、ナノ粒子を合成した。各成分の量は、フローチャートの上の成分から順に、還元剤NaBH4:2.4g、エタノール:100ml、エタノール:100ml、塩化ビスマスBiCl3:0.4g、塩化テルルTeCl4:3.3g実施例3、2.8g実施例4、塩化アンチモンSbCl3:1.1gであった。各々の元素のうち、Teは固溶限よりも過剰に仕込んだ。こうして作製したナノ粒子を含むエタノールスラリーを、水500mlエタノール300ml溶液でろ過洗浄し、その後エタノール300mlでろ過洗浄した。その後、HP300°Cで7時間焼結した。このとき、まだ完全に合金化が進んでいないため、母相を構成する元素Bi、SbがTeナノ粒子の周囲に存在している。その後、窒素ガスフロー雰囲気で乾燥させ、粉末を回収した。その結果、2.0gの粉末が回収された。得られた粉末を、下表に示す条件で強加工を施した。ここでは1.5°C/分の非常に遅い冷却速度で徐冷した。得られた粉末についてXRD解析及びTEM観察を行った。図8にXRDチャートを、図9にTEM像を示す。XRDチャートに示されるように、Bi,Sb2Te3、の回折ピークとTeの回折ピークが明瞭に観察され、これら両相からなることが確認された。またTEM像によりTeナノワイヤがその長軸方向に一方向に、母相の電気伝導面に平行に配列されていることが確認された。こうして作製されたナノコンポジット熱電変換材料について、性能値として室温におけるゼーベック係数、比抵抗、熱伝導率、性能指数ZTを測定し、結果を以下の表に示す。ここで熱伝導率は、定常法熱伝導率評価法及びフラッシュ法非定常法ネッチ社製フラッシュ法熱伝導率測定装置により測定し、ゼーベック係数はアルバック理工製ZEMを用いてΔV/ΔTを3点フィッティングして測定し、比抵抗はアルバック理工製ZEMを用いて4端子法にて測定した。なおこの表中、比較例は、実施例1と同じプロセスにより、Teを仕込むことなく、またプレアニール及び配向処理も行わずに作製したもので、逆にSbを過剰に仕込み、酸化させ、Sb2O3絶縁体を分散させたナノ粒子である。このナノ粒子は絶縁体を分散材として含んでいるため格子熱伝導率が大幅に低下し、そのためにZTが向上する。本発明のナノコンポジット熱電変換材料は、ゼーベック係数も大きく増加している。格子熱伝導率は、全体の熱伝導率からキャリア熱伝導率を引いて算出する。キャリア熱伝導率は以下の式から算出する。Κel=LδT式中、Κel:キャリア熱伝導率、L:ローレンツ数、δ:電気伝導率1/比抵抗、T:絶対温度上記結果より、Te半導体ナノワイヤを分散材として含むナノコンポジット熱電変換材料は、従来の材料に比べてゼーベック係数が向上する。これは、状態密度が向上し、ゼーベック係数が向上したTeナノワイヤが複合化しているためであると考えられる。"