利用納米結構工程,磁性、熱電和電池材料等功能材料已經發生了巨大的變化。然而,自旋熱量電子學是一個基于自旋電子學和熱電的前沿領域,具有基礎物理研究,只關注均勻的材料,而不關注復雜的微觀結構。鑒于此,來自日本國立材料研究所的Hossein Sepehri-Amin和Ken-ichi Uchida研究出通過納米結構工程如何將簡單的磁性合金轉化為表現出顯著的橫向熱電轉換特性的自旋熱電子材料。
文章要點:
1) 該研究證實,反常能斯特效應是一種很有前途的用于能量收集和熱傳感的橫向熱電現象,由于缺乏具有大的反常能斯特系數的材料,它的利用一直具有挑戰性,通過利用納米結構工程,柔性鐵基非晶材料的異常能系數顯著提高了70%(達到3.7μVK?1),功率因數顯著提高了200%(達到7.7μWm?1K?2),而不改變其成分,這超過了所有報道的非晶合金,并且與顯示出大的異常能斯特效應的單晶相當;
2) 此外,該研究表明,這種增強歸因于Cu納米團簇,促進了有效的橫向熱電轉換,同時,該研究推進了自旋熱電子的材料科學,為設計用于實際應用的高性能橫向熱電器件開辟了新途徑。
參考資料:
Gautam, R., Hirai, T., Alasli, A. et al. Creation of flexible spin-caloritronic material with giant transverse thermoelectric conversion by nanostructure engineering. Nat. Commun. (2024).
DOI:10.1038/s41467-024-46475-6
https://doi.org/10.1038/s41467-024-46475-6