我们研究了由附着在磁绝缘体和金属电极上的单级量子点组成的混合系统的自旋热电特性。磁绝缘体被认为是铁磁类型的,是磁振子的源,而金属铅是电子的储存器。磁绝缘体和金属电极之间的温度梯度会诱导流过系统的自旋电流。产生的磁振子(电)型自旋电流通过量子点转换为电(磁振子)自旋电流。将流过系统的自旋和热流扩展至线性阶,我们引入了基本的自旋热电系数,包括自旋电导、自旋塞贝克和自旋珀尔帖系数以及热导。我们在两种情况下分析了系统的自旋热电特性:在大型点库仑排斥极限下以及当这些相互作用有限时。
这使得它们可以使用更少的接触,从而实现更高效的热电转换。具有“轴相关传导极性 (ADCP)”或角极导体的材料,在一个方向上传导正电荷 (p 型 ),在另一个方向上传导负电荷 (n 型 ),是横向热电装置的有希望的候选材料。不幸的是,到目前为止,对横向热电效应 (TTE) 的直接演示研究较少。
近年来,热电效应引起了材料科学、固体物理和化学领域的广泛关注。实际上,固态热电转换为能量收集和冷却提供了一种有前途的解决方案[1]。此外,研究热电现象对于理解固体材料中准粒子的基本传输行为也很重要[2]。材料的热电效率用性能系数zT=S2T/ρκ来衡量,其中S、T、ρ和κ分别是热电势、绝对温度、电阻率和热导率。S2/ρ称为热电功率因数。虽然表达式很简单,但获得高zT是一项具有挑战性的任务,因为这些传输参数是相互关联的。作为一项艰巨的任务,我们需要计算材料的热电效率,以确定材料的热电效率。
主题1需要提高热周期,计算和能源存储和运输等过程的效率,这增加了对热量管理的关注,从而扩大了感兴趣的领域,以减少尺寸。在此框架中,基于新概念对更高多功能性和可靠性的新概念的设计对研究和行业引起了极大的兴趣,必须得到计量学可追溯性的支持。作为热通量传感器,热电热电器在灵敏度方面代表了最佳选择。但是,这些设备受到困扰,但是几个缺点,例如它们是刚性结构,其感应区域具有几何约束,并且设备的微型化是有限的。克服这些局限性的一种有希望的方法是基于横向热电效应,特别是金属的NernST效应和非异常的Nernst效应(ANE),实现了主动传感表面。尽管Nernst效应比Seebeck效应要小,
摘要:热电发电机(TEG)和热电冷却器(TEC)电池冷却系统是一种剪切技术,旨在优化各种应用中电池的性能和寿命,例如电动汽车和可再生能源存储系统。该系统利用热电效应,其中要利用温度差来产生或散热。在电池冷却的背景下,TEGS有效去除充电和放电过程中产生的多余热量,从而防止过热和热降解。相反,TEC可以根据需要加热或冷却电池。这种创新的方法不仅提高了电池效率,还可以延长其运营寿命,从而使其在储能和电动迁移率领域成为至关重要的发展。I.随着世界变成“绿色”的变化,信息可再生能源的应用程序(例如消费电子,车辆甚至建筑物)正在出现。例如,放电率将确定电动和混合电动汽车的加速过程。电池的寿命也很大程度上取决于工作温度。在正常工作条件下,例如-30°C至60℃,电池健康与最佳电池温度范围有很大差异。有效的温度管理系统对电池健康产生了重大贡献,并延长了整体寿命。此外,随着容量和充电率的增加,电池安全问题需要更多关注。然而,研究表明,在50℃以上工作可能对电池的寿命有害''进一步的研究表明,从25℃至40℃的温度范围(与此温度范围最大5℃差5℃)为电池提供了最佳的工作环境,例如铅 - 酸,NIMH和Li-ion''''。随后,已经开发了各种BTMS,以满足对更高功率,更快的充电率和提高Drivin性能的需求。现代BTMS'分为两组:主动系统和被动系统。被动BTM通常采用相变材料,热管和水凝胶。零额外的功耗是这些系统最突出的功能。但是,冷却过程很难管理。主要问题是在某些情况下的冷却效果可能非常有限。已开发了多年的车辆热电发电设备。相比之下,电池热管理使用的热电冷却器(TEC)是电动汽车相对较新的候选者。这些受益于强大的冷却能力和可靠的工作潜力,并越来越关注整合到BTMS中。热电冷却器(TEC)基于电压转换为温度差。这种毛皮 - 隔离效果以及汤普森效应属于热电效应。热电效应是指从热到电的所有转化过程,反之亦然。热电冷却器的主要优点是相对安静,稳定且可靠的。此外,可以通过改变电压供应而轻松控制温度。1.1目标:1为电动汽车开发基于TEG和TEC的空调原型。2优化系统的冷却效率,同时最大程度地减少功耗。 3实施可靠的温度控制机制,以实现机舱舒适度。 4确保安全功能以防止过热和电气问题。 5通过测试和数据分析评估系统的性能。 6评估将毛皮尔系统整合到商业电动汽车中以进行实际使用的可行性。 1.2预期结果:TEG(热电发生器)和TEC(热电冷却器)电池冷却系统有望提供2优化系统的冷却效率,同时最大程度地减少功耗。3实施可靠的温度控制机制,以实现机舱舒适度。4确保安全功能以防止过热和电气问题。5通过测试和数据分析评估系统的性能。6评估将毛皮尔系统整合到商业电动汽车中以进行实际使用的可行性。1.2预期结果:TEG(热电发生器)和TEC(热电冷却器)电池冷却系统有望提供
摘要这项实验研究揭示了在Si(111)上呈厚度⩽30nm的二维(2D)鞭毛的外延雄性苯乙烯中有趣的热电效应和装置。bismuthene表现出有趣的各向异性塞贝克系数在不同的晶体方向上变化了2-5倍,这意味着存在像黑磷这样的冰泡原子结构。Seebeck系数的绝对值高达237 µ V K -1设置了有史以来最佳知识测量的元素BI的记录。bismuthene的电导率最高可达到4.6×10 4 S m -1,对厚度和磁场敏感。以及所需的低热导率约为1.97 w m -1 K,是其大体形式的20%,测量了bismuthene的室温下的第一个实验ZT值〜10 –2,比许多其他VA Xenes高得多,与其大量化合物相当。上面的结果表明,在Si上的外延2D二晶曲菌的混合屈曲和皱纹的BI原子结构(111)。我们的工作为探索潜在应用(例如热通量传感器,能量转换设备等)铺平了道路。
我们研究了石墨烯型纤维中磁性边缘具有磁边缘的热电效应。分别采用静态的动态均值轨道理论,我们首先表明磁力出现在曲折边缘,用于库仑相互作用的窗口,随着量的大小增加,磁磁性显着增加。然后,我们在非平衡绿色功能方法的框架中使用Landauer形式主义来计算磁性六边形石墨烯池中的自旋和电荷电流,通过改变连接温度的不同量尺寸。虽然在非磁性封闭式石墨烯中,温度梯度驱动电荷电流,但我们观察到具有磁性锯齿形边缘的六边形石墨烯纤维的显着旋转电流。特别是,我们表明,在六角形的“元”配置中,受到弱库仑相互作用的约束,纯旋转电流只能由温度范围内的温度梯度驱动,这对于设备应用来说是有希望的。发现较大的平流可以产生更大的库仑相互作用的窗口,其中这种自旋电流是由磁性曲折边缘诱导的,并且电流的较大值。
摘要:在演讲中,我将介绍近年来我们发表的三个不同的主题。首先,我将介绍有关栅极控制超导性的微观理论的工作[1]。最近,在许多实验中,已经报道了栅极介导的超导纳米旋转的超电流抑制。然而,到目前为止,对这些观察结果的微观理解仍在研究中。在我们的工作中,我们表明,桥表面的少量磁杂质可以显着有助于抑制超导性,因此在应用栅场时系统内部的超电流。这是因为栅场可以通过表面和超导体的磁杂质之间的交换相互作用来增强depairing。接下来,我将介绍基于基于超导体磁铁的杂种结构的Terahertz辐射检测的工作[2]:已知这些杂种结构在整个隧道交界处都表现出巨大的热电效应。基于这种巨大的热电效应,我们表明,对于在100至200 mk的温度下运行的现实检测器,能量分辨率可以低至1 MEV。这允许在1THz或以下的光子频率下进行宽带单光子分辨率。终于,我将介绍我们在带电子系统的浴室控制轨道磁性方面的工作[3]。系统浴缸的纠缠有望破坏相干的电子运动和淬火轨道磁性。物理。修订版b,108,184508/1-184508/8。[2] Subrata Chakraborty和Tero。J. Appl。在我们的工作中,我们表明,适当量身定制的浴室可以提高多播电子系统的轨道磁磁敏感性,甚至可以将轨道顺向磁反应转换为磁管磁性,因为系统浴耦合的增加。我们还展示了如何利用状态的van Hove奇异性来产生轨道磁化易感性的巨大增强。我们的工作为通过浴室工程参考控制带电子系统的轨道磁反应的可能性打开了大门:[1] Subrata Chakraborty,Danilo Nikoli´c,Juan Carlos Cuevas,Juan Carlos Cuevas,Francesco Giazotto,Angelo di Bernardo,Elio Mario Morsos cococo and Marios Cuoco)通过栅极控制的表面下降抑制超电流。T.Heikkilâa(2018)。 基于超导体 - 铁磁性连接的热电辐射检测器:量热度。 Phys。,124,123902/1–123902/7。 [3] Subrata Chakraborty和So Takei(2024)。 通过浴工程控制带电子系统的轨道磁性。 物理。 修订版 b,110,L140405/1 – L140405/5。 信,编辑的建议T.Heikkilâa(2018)。基于超导体 - 铁磁性连接的热电辐射检测器:量热度。Phys。,124,123902/1–123902/7。[3] Subrata Chakraborty和So Takei(2024)。通过浴工程控制带电子系统的轨道磁性。物理。修订版b,110,L140405/1 – L140405/5。信,编辑的建议
车辆(EV)和便携式电子设备。这种新颖的方法可主动将热量从电池组中转移0,从而通过peltier模块产生热电效应。这确保理想的操作条件并延长电池的寿命。在电池系统面临的无数挑战中,一个关键方面是温度的有效管理,这一因素会深刻影响性能,寿命和安全性。但是,这些电池组的最佳性能取决于保持精确的温度设置。高温会损害性能,加速折旧,甚至是危险的,这强调了热管理的重要性。冷却系统的演变即使它们被广泛使用,传统的被动冷却技术通常无法动态地适应电池遇到的不断变化的需求和环境环境。主动冷却系统是寻找更智能和响应式解决方案的结果。它们是为了积极控制温度并减轻热量积聚的负面后果。Peltier模块,也称为热电冷却器,是借出毛发效应以创建传热机制的半导体设备。当热量通过电流通过时,将热量吸收在模块的一侧并在另一侧释放时,会产生温度差。Peltier模块非常适合涉及热管理的应用,因为它们使用此概念积极冷却或加热表面。整合有很多好处主动的电池组冷却系统将毛皮管模块集成到其设计中,以积极控制电池组的温度。这很重要,因为电池电池性能和寿命会受到温度的直接影响。高温有可能加快细胞内化学过程,这可能导致容量降低,更快的恶化和安全问题。