吉田鉄平 人间?环境学研究科教授、大槻太毅 岡山大学准教授と中埜彰俊 名古屋大学助教（現：同講師）、寺崎一郎 同教授、長谷川巧 広島大学准教授、有田将司 同技術専門職員、堀場弘司 高エネルギー加速器研究機構（KEK）物質構造科学研究所准教授（現：量子科学技術研究開発機構上席研究員）、北村未歩 同助教（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。
热电材料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、低温で高効率に动作する次世代热电材料の开発につながることが期待されます。
本研究成果は、2026年2月5日に、国際学術誌「npj Quantum Materials」に掲載されました。
研究者のコメント
「最初にデータを见たとき、『凄く綺丽だな』と感じました。一方でそれ故に见えてくるものをどう理解すればよいのか、悩む时间が长かった研究です。実験と议论を重ねる中で物质の中に奥深い物理が隠されていることに気づかされました。研究の大変さと同时に物理の面白さを强く感じた研究でした。」（大槻太毅）
【顿翱滨】
【碍鲍搁贰狈础滨アクセス鲍搁尝】
【书誌情报】
Daiki Ootsuki, Akitoshi Nakano, Urara Maruoka, Takumi Hasegawa, Masashi Arita, Miho Kitamura, Koji Horiba, Teppei Yoshida, Ichiro Terasaki (2026). Band-selective plasmonic polaron in thermoelectric semimetal Ta?PdSe? with ultra-high power factor. npj Quantum Materials, 11, 23.
