从热量旋转到电力：了解热电装置中的旋转运输

热电材料将使废物工业热量的有效转化为电力。但要创造有效的热电材料，必须很好地理解其潜在的物理学。

科学家揭示了2D中间层的磁性性能如何增强热电异质结构中的旋转累积效应。

由于其在热能收割机中的潜在应用，旋转热电材料是活跃的研究领域。然而，在旋转运输现象中夹层在这些材料中的物理学潜在的物理学尚不清楚。在最近的一项研究中，来自Chung-Ang University，韩国的科学家，使用新开发的平台来衡量旋塞贝克效果的新开发的平台。他们的研究结果铺平了具有增强性能的大面积热电材料。

热电材料，可以在存在温差存在下产生电压，目前是一个强烈的研究领域;热电能收割技术是我们最好的镜头之一，大大减少了化石燃料的使用，并帮助防止全球能源危机。然而，尽管最近的努力，有些热电机构，其中一些是较少理解的。最近在韩国科学家们的研究旨在填补知识中的一个这样的差距。阅读以了解如何！

前面提到的这些机制之一是Spin eBeck效应（SSE），该效果（SSE）于2008年由日本东京大学艾基锡耶诺教授领导的研究团队发现。SSE是一种现象，其中非磁性和铁磁材料之间的温差产生了旋转的流动。对于热电能量收集目的，逆SSE尤为重要。在某些异质结构中，例如钇铁石榴石 - 铂（YIG / PT），通过电荷的温度差产生的旋转流程被转换成电流，提供从逆SSE产生电力的方法。

因为这种旋转电荷转换在最知名的材料中相对效率低，因此研究人员已经尝试将原子上薄层的二硫化钼（MOS2）插入Yig Pt层之间。虽然这种方法导致转换增强，但是2D MOS2层在旋转运输中的作用背后的潜在机制仍然难以捉摸。

为了解决这一知识差距，韩国涌 - Ang大学物理系的桑泉李教授最近对该主题进行了深入的研究，该主题已经发表在纳米字母中。Chung-Ang大学的各种同事参加了Saitoh教授，努力了解2D MOS2对YIG / PT的热电力的影响。

为此，科学家制备了MOS2层中具有不同形态的两种YIG / MOS2 / PT样品，以及完全没有MOS2的参考样品。它们制备了一种测量平台，其中可以强制实施温度梯度，施加磁场，并监测由随后引起的电压差。有趣的是，他们发现逆SSE和反过来整个异质结构的热电性能，取决于所用MOS2的尺寸和类型，可以增强或减少。特别地，与单独的YIG / PT相比，在YIG和PT层之间使用多孔和PT层之间的多层的热电功率增加了60％。

通过仔细的理论和实验分析，科学家们确定了这一显着的增加是由两个独立量子现象的推广，其中包括总反演。这些被称为逆旋转霍尔效应，并且逆拉什 - 爱德斯坦效应，两者都产生旋转积聚，然后将其转换成充电电流。此外，他们研究了MOS2层中的孔和缺陷如何改变异质结构的磁性，导致热电效应的良好增强。对结果感到兴奋，lee备注：“我们的研究是第一个证明界面层的磁性可能导致界面的旋转波动并最终增加旋转积聚，导致来自逆SSE的更高电压和热电机。”

这项工作的结果代表了热电材料技术难题的关键作品，很快就会有着真实的含义，因为李解释：“我们的调查结果揭示了在YIG / PT系统中具有中间层的大面积热电能收割机的重要机会。他们还提供必要的信息，以了解Rashba-Edelstein效应和SSE在旋转运输中的物理学。“他补充说，他们的上行测量平台可能有很大的帮助来调查其他类型的量子传输现象，例如谷堂和内部效果。

让我们希望热电技术迅速进展，以便我们可以使我们的梦想成为一个更加生态的社会的现实！

参考：“增强型旋塞贝克热电器在Pt / holey mos2 / y3fe5o12混合结构中”由荣誉李，吉尔 - 演唱金，闵颂康，杰西·吉 - ·崔，何赢，何赢了埼玉和桑泉李，2020年12月4日，Nano Letters.doi：
10.1021 / ACS.NANOLETT.0C03499.

关于钟联堂大学

Chung-Ang University是位于韩国首尔的私人综合研究大学。它于1918年被担任幼儿园，并于1953年获得大学地位。它由韩国教育部完全认证。Chung-Ang大学在“正义和真理”的口号下进行研究活动。完成100年的新愿景是“全球创意领导者”。Chung-Ang大学提供本科，研究生和博士计划，包括法学院，管理计划和医学院;它有16个本科和研究生院。Chung-Ang大学的文化艺术计划被认为是韩国最好的。

关于Sang-Kwon Lee教授

2002年，Sang-kwon Lee博士于2002年从瑞典皇家理工学院获得电子工程博士学位。然后，他于2002年首次任命了韩国韩国的半导体科学和技术部助理教授，并于2013年加入了涌志大学的物理系作为教授。他目前负责涌夏大学的现代物理和数学物理。他的研究兴趣主要围绕着固态物理学，例如纳米级热电材料和装置的开发和建模。他通过纳米线微流体和微机电系统等纳米生物技术 - 如纳米能源半导体传感器和癌细胞表征工作。目前，他也有兴趣在山谷 - 内部效应，谷厅效应和各种新的Seebeck效果上致力于涌仙大学的山谷 - 营业研究实验室的能源收集应用。他的名字有超过140个出版物。