研究人员开发新的方法来提高在低温热电动势

看过的劳拉·汤姆森2021年12月3

热电材料有能力当一个温差发电应亚博网站下载用于他们。相反,他们还可以生成一个温度梯度,当电流应用。因此,这些材料将发现使用电子设备和亚博网站下载发电机冷却器或加热器的温度控制设备。

开发这些应用程序,显示高热电材料热电电压(称为热电动势(年代)即使在应用低热能是必需的。然而,传统热电材料在高温下表现出高转换效率,而只有少数候选人显示高转换性能亚博网站下载低于室温。

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最近,一组研究人员从东京技术,由副教授Takayoshi Katase,开发了一种新方法明显提高年代在低温下。在最近的一篇论文发表在纳米快报,研究小组报道异常大的增强年代观察到层压结构的过渡金属氧化物LaNiO的超薄薄膜₃夹在两个LaAlO的隔热层₃。

”我们澄清,意外增加,年代不是由通常的热电现象引起的而是由“phonon-drag效应”引起的电子和声子的强相互作用。如果phonon-drag效应强,声子可以驱动电子流向产生额外的热电电压温差时。这种现象不是LaNiO中观察到₃大部分但似乎在减少LaNiO层厚度₃电影和封闭绝缘LaAlO之间₃层”,Katase博士解释说。

通过减少LaNiO的厚度₃电影只有1 nm和夹层LaAlO之间的电影₃层,团队能够提高年代至少10倍。此增强功能是可观测的范围广泛的温度220 K。实验分析表明,声子曳引效应源于增强电子声子相互作用通过大规模电子LaNiO局限₃层和上下LaAlO声子泄漏流动₃层。

“这项研究的结果可以用来探索新的高性能热电材料通过设计不同氧化物的层压结构,可以改善能源和燃料利用率,”亚博网站下载Katase博士总结道。