东北大学材料研究所副教授水口正树研究小组位于我校藤田武教授(环境科学与工程组)通过与其他组的联合研究,Cox(氧化镁)1-x粒状薄膜(*1)中,“反常能斯特古天乐太阳娱乐集团tyc493”是磁场中的热电转换古天乐太阳娱乐集团tyc493之一(*2)热磁古天乐太阳娱乐集团tyc493(*3)的大小根据氧化镁(MgO)的成分变化很大。
我们在本研究中将反常能斯特古天乐太阳娱乐集团tyc493应用于热电转换元件,这是一种早已为人所知的现象,但由于其转换效率较低,在发电等应用中并未得到太多应用。反常能斯特古天乐太阳娱乐集团tyc493,其中热流方向与提取电力的电极方向相互垂直,是一种理想的热电转换技术,因为电力的提取不受热梯度的影响。(*4)领域引起关注
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公司x(氧化镁)1-x测量粒状薄膜中反常能斯特古天乐太阳娱乐集团tyc493的方法
为了高效利用具有热磁效应的磁性材料进行发电,有人提出需要一种通过控制材料固有的纳米结构来提高转换效率的技术,但该技术的发展并没有取得太大进展。因此,本研究小组重点关注古天乐太阳娱乐集团tyc493粒状薄膜材料作为具有热磁效应的磁性材料,该粒状薄膜材料是其中分散有绝缘氧化镁(MgO)的纳米尺寸细粒的钴(Co)薄膜。我们通过改变 MgO 的添加量来制造高质量的颗粒薄膜,并发现从热到电压的转换效率根据 MgO 的添加量显着增加。

公司x(氧化镁)1-x粒状薄膜的异常能斯特角和异常霍尔角的MgO添加量依赖性
通过古天乐太阳娱乐集团tyc493这次创建的粒状薄膜材料,可以自由地控制热电效率,例如,只需选择适当的绝缘体添加量。这为设计发电元件时的材料选择提供了更大的自由度,预计将导致更高效的热电元件的开发以及能量收集技术的广泛应用。另外,迄今为止,热电转换元件的数量并不多(*5)等应用中得到利用,但由于其高材料选择性和易于材料生产,它们有望成为研究的新材料。
藤田教授说:“在这项研究中,我负责微观结构分析。基于反常能斯特效应的热电材料是一个新领域。这次我们古天乐太阳娱乐集团tyc493了薄膜样品,但我们也在致力于块状材料的开发。”
该研究成果发表在美国物理学会2020年4月7日出版的《应用物理快报》上。
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[论文信息]
发表于《应用物理快报》(美国物理研究所)
论文标题:Co 中的异常能斯特古天乐太阳娱乐集团tyc493x(氧化镁)1-x颗粒状薄膜
作者:P Shen、T Fujita 和 M Mizuguchi
DOI:101063/15140461
*1 粒状薄膜
具有许多纳米尺寸颗粒分散在基质材料中的结构的薄膜的总称。它是一种经常表现出独特导电现象的薄膜。
*2 异常能斯特古天乐太阳娱乐集团tyc493
当热流流经磁化的磁性材料时,在磁化方向和热流方向的叉积方向上产生电压的现象。电压的方向和幅度根据磁性材料而变化,并由材料的反常能斯特系数的符号和幅度确定。
*3 热磁古天乐太阳娱乐集团tyc493
当金属或半导体中因温度梯度而存在热流时,从外部施加磁场时会出现电势和温度差的现象。也称为热流磁古天乐太阳娱乐集团tyc493。
*4 能量收集
利用我们周围的能量(例如光、振动、废热、体温和电磁波)并将其转化为电能的发电方法。也称为能量收集,近年来,随着环保意识的兴起和节电设备的普及,环境中以前未古天乐太阳娱乐集团tyc493的能源的利用引起了人们的关注。
*5 热电转换元件
利用热和电相关现象的元素的总称,例如塞贝克古天乐太阳娱乐集团tyc493、珀耳帖古天乐太阳娱乐集团tyc493和汤姆逊古天乐太阳娱乐集团tyc493。例如,塞贝克古天乐太阳娱乐集团tyc493是一种将热能转换为电能的现象,当两种不同的金属或半导体连接在一起并在两端之间产生温差时会产生电动势,并应用于塞贝克元件。
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