В Японии получили материал с аномально высоким термоэлектрическим эффектом
Монокристалл с аномально высокими термоэлектрическими свойствами разработали в Японии, 15 сентября сообщает журнал Journal of Physics: Energy.
Подобно тому, как разность напряжений может генерировать электрический ток, разность температур может генерировать ток в термоэлектрических материалах, определяемый их «проводимостью Пельтье» (P).
Ученые получили монокристалл, у которого проводимость P в 200 раз превышает проводимость лучших образцов коммерчески доступный материалов.
Ученые сообщили, что у нового материала проводимость P составляет порядка 100 А/см · K при температуре 10 K.
«Ta2PdSe6 структурно похож на Ta2NiSe5, материал, который, как мы обнаружили, демонстрирует уникальные структурные и транспортные свойства. Это заставило нас сосредоточиться на свойствах Ta2PdSe6, и в итоге мы обнаружили гигантскую проводимость Пельтье», — объясняет доцент Акитоши Накано из Университета Нагоя.
Ученые изготовили высококачественные монокристаллы Ta2PdSe6 и измерили его электропроводность, термоэдс и сопротивление Холла. Затем они выполнили расчеты на основе модели двух носителей, чтобы объяснить свои выводы.
Они обнаружили, что в то время как другие термоэлектрические материалы в лучшем случае достигают P порядка 1 А/см·К, Ta2PdSe6 показывает быстрый рост P при температуре ниже 100 К, достигая в итоге значения в два раза превосходящее среди известных материалов.
Это говорит о том, что большая величина P связана с низким остаточным сопротивлением. Расчеты показали, что неожиданно высокое значение P было вызвано высокой подвижностью, низкой концентрацией и большой массой дырок внутри кристалла.
«Ta2PdSe6 может использоваться в качестве источника тока для сверхпроводящего соленоида, изолированного в криогенном пространстве. Затем это можно было бы перенести на разработку компактного и недорогого аппарата МРТ, что сделает медицинскую диагностику более удобной в будущем», — говорит доктор Накано.
