利用顺磁子自旋的热电效应

内容摘要:受美国国防部多学科大学研究计划资助,北卡罗来纳州立大学等研究发现,在顺磁性材料中,电子自旋的局部热扰动可以将热能转换为电能,这种效应被称为“顺磁子阻力热电效应”。
中国供热网:受美国国防部多学科大学研究计划资助,北卡罗来纳州立大学等研究发现,在顺磁性材料中,电子自旋的局部热扰动可以将热能转换为电能,这种效应被称为“顺磁子阻力热电效应”。

顺磁体内部一般是无规则的电子自旋,但也存在寿命短、短程、局部有序的顺磁电子。研究人员发现,顺磁子会在温差驱动下移动,推动自由电子产生热电势,并通过加热掺杂锂的碲化锰材料验证了这项结论。这种材料是一种p型反铁磁半导体,奈耳温度为304 K,具有良好的热电性。加热至304 K~900 K时,材料转为顺磁体,但热电效应不降反升。这是因为,加热后材料中的顺磁子寿命超过载流子-磁振子相互作用时间,自旋空间对应的长度大于载流子的有效玻尔半径和德布罗意波长,顺磁子可被视作磁振子,带来热电效应。实验表明,掺杂率4.5×1020cm -3 的 碲化锰材料在温度>900 K时,热电优值> 1。
  

这项研究提出了产生热电效应的新原理,为制备高效热电材料提供了实验支持,有望促进热电材料在能量回收等领域的应用。
标签: 热电效应
打赏
分享给身边的朋友
资讯推荐
商用燃气模块蒸汽机组

商用燃气模块蒸汽机组

国家脉冲强磁场科学中心科研团队在能斯特热电装置设计上取得突破

国家脉冲强磁场科学中心科研团队在能斯特热电装置设计上取得突破

空气源热泵的技术优势有哪些

空气源热泵的技术优势有哪些

直流锅炉螺旋水冷壁

直流锅炉螺旋水冷壁

对电站锅炉某些环保改造的思考

对电站锅炉某些环保改造的思考

推动北方供热助力碳达峰碳中和 余热供暖大有可为

推动北方供热助力碳达峰碳中和 余热供暖大有可为

可再生能源如何为区域供热和制冷提供新的解决方案

可再生能源如何为区域供热和制冷提供新的解决方案

纽恩泰空气能热泵挑战极寒环境,为内蒙古巴彦淖尔维也纳酒店供热水

纽恩泰空气能热泵挑战极寒环境,为内蒙古巴彦淖尔维也纳酒店供热水

资讯排行