Abra una vuelta gigante efecto Seebeck

Investigadores de la Universidad Estatal de Ohio han encontrado un método que puede mejorar radicalmente el efecto Seebeck giro, lo que aumentaría la eficiencia de la generación de electricidad que desarrollaron un termopar es un millón de veces.
 
Investigadores de la Universidad Estatal de Ohio (EE.UU.) han descubierto un método que puede mejorar radicalmente el efecto Seebeck giro, lo que aumentaría la eficiencia de la generación de electricidad que desarrollaron un termopar es un millón de veces.

Efecto Seebeck, abrió hace casi 200 años, es una fuerza electromotriz (EMF) en un circuito eléctrico cerrado que consta de conductores disímiles conectados en serie, los contactos entre ellos tienen diferentes temperaturas. Es importante que las sondas espaciales que viajan a zonas remotas del sistema solar y más allá, así como para una variedad de sensores termoeléctricos. Recientemente, investigadores de la Universidad Estatal de Ohio han encontrado un método que puede hacer que una de las variedades del efecto Seebeck es radicalmente más eficaz.


El principal problema del efecto Seebeck que se observa la diferencia de temperatura in vivo, es demasiado pequeño para producir cantidades significativas de energía. Hay un efecto Seebeck giro fenómeno similar (SEZ), abrió sus puertas hace unos años. Se metal magnesio, un extremo del cual está frío, y el otro - caliente, es un análogo del efecto Seebeck termopar clásico. Sin embargo, los investigadores americanos han concebido algo más: para crear una zona económica libre en el semiconductor no magnético se coloca en un campo magnético externo (3 T) a temperaturas que varían de 2 a 20 K (ligeramente más caliente de hidrógeno líquido)
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Se encontró que mientras que hay, ya que los investigadores llamaron "un giro gigante Seebeck efecto" (GSEZ).

El nombre no es casual. Diferencia de temperatura Normalmente grado en los extremos de este último termopar produce varios microvoltios. Y en caso de GSEZ - unos pocos milivoltios. Sin embargo, un aumento de mil veces en la tensión - no es todo. Potencia tomada de la termopar supuestamente científicos subió un millón de veces. Como has adivinado, antes del final del estudio el equipo fenómeno ha solicitado la invención: también diferirán notablemente nuevo método para la generación de electricidad por la diferencia de temperatura del termopar conocido
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Sin embargo, la base teórica del nuevo efecto sigue siendo un punto débil. En pocas palabras, las razones de la enorme amplificación de spin efectos termoeléctricos en el caso de materiales no magnéticos son desconocidos. Los investigadores sólo con cautela sugieren que existe un caso extremo de la resistencia de fonones de los electrones que acompañan a su extremadamente rápido movimiento entre los extremos de un termopar. Como resultado de las colisiones con los electrones, los fonones ellos puede se lleva, y en el extremo frío de la muestra sería de acumular una carga negativa (en el caliente - positivo); esto se llevará a cabo siempre y cuando la diferencia de potencial que surge equilibra el efecto de arrastre. Esta diferencia de potencial y es un componente importante de la energía termoeléctrica, que a bajas temperaturas puede ser de decenas o cientos de veces más altos de lo normal.

Pero aquí está el problema: el giro gigante observado efecto Seebeck da aumento millionokratnoe en el EMF termopar! Probablemente cuando fonones arrastran electrones propiedades de los semiconductores hace que los electrones a girar, lo que estabiliza sus trayectorias. Analogía muy ásperas tales trayectorias de estabilización pueden ser llamados torsión balas en las armas de fuego por los rayados estriado del cañón, por lo que es posible neoperёnnoy vuelo balas alargada sin rotación.

Mientras que el nuevo efecto se registró sólo en antimoniuro de indio dopado no llamados desarrolladores sustancias. Por desgracia, este no es el material más barato, y un campo magnético externo en el que trabajaba, fue 3 T (como en el aparato de resonancia magnética), pero los investigadores en cuenta: no hay obstáculos que no permiten utilizar el efecto de otros semiconductores, e incluso un poco más alta temperatura.

La base de semiconductores de nuevos termopares puede permitirse el uso de ellos en la forma de placas en una variedad de áreas, desde los sistemas de refrigeración por tubos y terminando con un disipador de calor termoeléctrica. En estos "motores de calor", como los llaman pioneros GSEZ no será partes móviles, y su degradación no irá más rápido que los semiconductores convencionales en un modo estable. En otras palabras, serán capaces de trabajar durante décadas. La baratura relativa de los semiconductores puede permitirse el lujo de usar incluso para alimentar a sus propias computadoras del calor, ahora inútiles dispersos en el espacio y reduce la eficiencia de la propia computadora.

Incluso en su forma actual, a bajas temperaturas, un nuevo tipo de efecto termoeléctrico se puede utilizar en el espacio: el trabajo AMC mayor parte del tiempo a temperaturas inferiores a 20 K, y la refrigeración termoeléctrica sería útil para ellos.