Memahami transpor putaran dalam perangkat termoelektrik

Material termoelektrik akan memungkinkan pengubahan limbah panas industri menjadi listrik. Namun, fisika inheren mereka harus dipahami dengan baik untuk membuat bahan termoelektrik yang efektif. Kredit: Macrovector di Fripik

Para ilmuwan telah menjelaskan bagaimana sifat magnetik interlayer 2D dalam heterostruktur termoelektrik dapat meningkatkan efek pembekuan spin.

Bahan termoelektrik spin adalah bidang penelitian aktif untuk produsen energi panas karena aplikasi potensial mereka. Namun, fisika yang mendasari pengaruh interlayers pada elemen-elemen ini dalam kasus pengangkutan spin masih belum jelas. Dalam sebuah studi baru-baru ini, para ilmuwan di Universitas Chung-Aung di Korea menjelaskan hal ini dengan menggunakan platform yang baru dikembangkan untuk mengukur efek spin seaback. Temuan mereka membuka jalan bagi material termoelektrik wilayah besar dengan sifat yang diperluas.

Material termoelektrik yang dapat menghasilkan tegangan listrik dengan adanya perbedaan suhu saat ini menjadi bidang penelitian yang intens; Teknologi pengumpulan energi termoelektrik adalah salah satu bidikan terbaik kami untuk sangat mengurangi penggunaan bahan bakar fosil dan membantu mencegah krisis energi global. Namun, ada berbagai proses termoelektrik, beberapa di antaranya kurang dipahami meskipun telah dilakukan upaya baru. Tujuan dari studi terbaru oleh para ilmuwan Korea untuk mengisi celah dalam pengetahuan untuk membaca bagaimana memahami!

Salah satu ukuran yang disebutkan sebelumnya adalah Spin Sibek Effect (SSE), yang ditemukan pada tahun 2006 oleh tim peneliti yang dipimpin oleh Profesor IG Saitoh dari Universitas Tokyo, Jepang. SSE adalah fenomena di mana perbedaan suhu antara zat non-magnetik dan zat feromagnetik menciptakan aliran spin. Untuk tujuan pengumpulan energi termoelektrik, SSE terbalik sangat penting. Dalam heterostruktur tertentu, seperti itarium iron garnet – platinum (YIG / PT), arus spin yang dihasilkan oleh perbedaan suhu diubah menjadi arus dengan muatan listrik, memberikan cara untuk menghasilkan listrik dari SSE terbalik.

Karena konversi muatan dari spin ini relatif tidak efisien pada sebagian besar bahan yang dikenal, para peneliti telah mencoba untuk memasukkan lapisan tipis atom molibdenum disulfida (MOS).D) YIG berisi lapisan PT. Meskipun pendekatan ini telah menghasilkan transformasi yang lebih baik, mekanisme yang mendasari peran 2D MOSD Dalam pengangkutan spin, lapisan tersebut tetap sulit dipahami.

Untuk menjembatani kesenjangan ini, Sang-quan Li, seorang profesor fisika di Universitas Chung-Aung di Korea, baru-baru ini memimpin studi mendalam tentang subjek tersebut, yang mana Huruf Nano. Berbagai rekan dari Universitas Chung-Aung, serta Profesor Saitoh berpartisipasi dalam upaya untuk memahami dampak 2DMOS.D Dalam daya termoelektrik YIG / Pt

Untuk tujuan ini, para ilmuwan mengembangkan dua YIG / MOSD/ PT sampel dengan ukuran berbeda di MOSD Lapisan, serta sampel referensi tanpa MoSD Dengan sempurna mereka telah menyiapkan platform pengukuran sehingga gradien suhu dapat diterapkan, medan magnet dapat diterapkan, dan perbedaan tegangan karena pemantauan aliran putaran yang masuk. Menariknya, mereka menemukan bahwa SSE terbalik, dan akibatnya kinerja termoelektrik dari seluruh struktur pemanas, dapat ditingkatkan atau diturunkan tergantung pada ukuran dan jenis MOS.D Bekas. Secara khusus, menggunakan MoS SuciD Beberapa lapisan antara lapisan YIG dan PT meningkatkan daya termoelektrik sebesar 60% dibandingkan dengan EIG / PT saja.

Melalui analisis teoritis dan eksperimental yang cermat, para ilmuwan telah menentukan bahwa peningkatan yang ditandai ini disebabkan oleh kombinasi dari dua fenomena kuantum yang teridentifikasi sebagai hasil dari propagasi untuk SSE yang berlawanan total. Ini disebut efek balai putaran terbalik dan kebalikan dari efek Rashba-Edelstein, keduanya mengakumulasi putaran yang kemudian diubah menjadi arus muatan. Selain itu, mereka menyelidiki lubang dan kesalahan MoSD Lapisan tersebut mengubah sifat magnet dari heterostruktur, menghasilkan perbesaran yang optimal dari efek termoelektrik. Didorong oleh hasil, Lee berkomentar: “Studi kami adalah yang pertama menunjukkan bahwa sifat magnetik lapisan antarmuka menyebabkan fluktuasi putaran pada antarmuka dan akhirnya meningkatkan deposit spin, menghasilkan tegangan dan thermopower yang lebih tinggi dari SSE terbalik.”

Hasil dari pekerjaan ini merupakan bagian penting dari teka-teki teknologi bahan termoelektrik dan bisa segera memiliki implikasi dunia nyata, seperti yang dijelaskan Lee: “Penelitian kami mengungkapkan peluang penting bagi produsen listrik termoelektrik wilayah besar, termasuk tingkat menengah di YIG / PT . Mereka memberikan informasi yang diperlukan untuk memahami efek gabungan Rashba-Edelstein pada pengangkutan spin dan fisika SSE. Dia menambahkan bahwa platform pengukuran SSE mereka digerakkan oleh lembah dan dapat membantu dalam menyelidiki jenis fenomena transportasi kuantum lainnya, seperti efek Nornst.

Mari kita berharap bahwa teknologi termoelektrik berkembang pesat sehingga kita dapat mewujudkan impian kita tentang masyarakat yang lebih ramah lingkungan!

Referensi:Extended Spin Sibek Thermopower di Paint / Holy MOSD/ YDFe5Itu12 High-Breed Structures ”Win-Young Lee, Non-One Park, Gil-Sung Kim, Min-Sung Kong, Ja Wa Wan Choi, Kwang-Young Choi, Ho Wan Zhang, IG Saitoh and Sang-Kwon Li, 42020 Desember, Huruf Nano.
DOI: 10.1021 / acs.nanolett.0c03499

Tentang Universitas Chung-Aung

Universitas Chung-Aung adalah universitas riset komprehensif swasta yang berlokasi di Seoul, Korea Selatan. Ini dimulai sebagai taman kanak-kanak pada tahun 1918 dan memperoleh status universitas pada tahun 1953. Kementerian Pendidikan Korea telah menyetujuinya sepenuhnya. Universitas Chung-Aung melakukan kegiatan penelitian dengan slogan “Justice and Truth”. Visi barunya untuk peringatan 100 tahun adalah “Pemimpin Kreatif Global”. Universitas Chung-Aung menawarkan program sarjana, pascasarjana dan doktoral, yang meliputi sekolah hukum, program manajemen dan sekolah kedokteran; Ini memiliki 11 sekolah sarjana dan pascasarjana. Program seni dan budaya Universitas Chung-Aung dianggap yang terbaik di Korea.

Tentang Profesor Sang-Kwon Lee

Dr. Sang-Kwon Lee menerima gelar PhD di bidang Teknik Elektronika pada tahun 2002 dari Royal Institute of Technology, Swedia. Dia kemudian menjadi asisten profesor di departemen sains dan teknologi semikonduktor di Universitas Nasional Chongqing di Korea, dan kemudian bergabung dengan departemen fisika di Universitas Chung-Ang pada tahun 2013 sebagai profesor. Dia saat ini mengajar fisika modern dan fisika matematika di Universitas Chung-Aung. Minat penelitiannya berkisar pada fisika keadaan padat, seperti pengembangan dan pemodelan bahan dan perangkat termoelektrik skala nano. Saat ini, di Lab Penelitian Transportasi Kuantum di Universitas Chung-Aung, dia tertarik untuk mengerjakan efek yang berhubungan dengan lembah, seperti efek Lembah-Nornst, efek Lembah-Hall, dan berbagai efek Sibek baru untuk aplikasi pengumpulan energi. Lebih dari 140 publikasi telah diterbitkan atas namanya.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Ada lebih banyak genetika daripada DNA

Ahli biologi di Inggris dan Austria telah mengidentifikasi 71 gen baru pada tikus. Ahli biologi di Universitas Bath dan Wina telah menemukan 71 gen baru...

Untuk mencegah kelaparan, adaptasi iklim membutuhkan miliaran investasi tahunan tambahan

Investasi dalam penelitian pertanian, pengelolaan air, infrastruktur dapat mencegah pertumbuhan kelaparan yang disebabkan oleh iklim. Untuk mencegah dampak perubahan iklim pada tahun 2050, yang memaksa...

Teknologi Ultra Tipis Canggih untuk Merevolusi Penglihatan Malam – “Kami Membuat Yang Tak Terlihat Terlihat”

Dr. Rocio Camacho Morales mengatakan para peneliti membuatnya "tidak terlihat, terlihat." Kredit: Jamie Kidston, Universitas Nasional Australia Biar ringan! Film ultra-tipis suatu hari...

Maju dalam dekomposisi CO2 dengan efisiensi tinggi

ARA. 1: Metode sintesis fotokatalis tiga komponen baru. Sebuah nanotube karbon enkapsulasi molekul yodium direndam dalam larutan perak nitrat (AgNO3) berair untuk menghasilkan...

Satelit Terkemuka di Lautan – Copernicus Sentinel-6 – Hidup!

Copernicus Sentinel-6 menggunakan mode inovatif yang diselingi dengan altimeter radar frekuensi ganda Poseidon-4 (C- dan Ku-band), yang telah meningkatkan kinerja dibandingkan dengan desain altimeter...

Newsletter

Subscribe to stay updated.