热电物理的研究进展

热电效应在发电，致冷方面有巨大的应用潜力，这些年来，人们为提高热电能量转换效率进行了不懈的努力，文章概述了从机理上提高材料热性能的一般途径，在此基础上，介绍了最近几年在氧化物超导体，ＴＰｎ３化合物，富硼固体等新材料体系中，以及在非均匀材料，复合型材料，量子阱结构等新形式材料中的研究结果。     

半导体制冷技术及其在电冰箱中的应用

阐述了半导体制冷的技术特点及其在电冰箱中的应用。半导体制冷具有许多优越性,随着半导体制冷技术的进步,其应用有着广阔的前景。     

锆钛酸铅多晶材料的FR（LT）—FR（HT）相变及其热释电性质

本文研究了用共沉淀技术制备的PZT四种菱方相组分的均匀单相多晶体的介电特性和热释电特性。实验发现。菱方—菱方相变点的极化强度的异常变化是材料组成的函数。从组成PZT90/10和PZT94/6多晶体样品上可观察到介电系数、极化强度和热释电系数随温度发生的异常变化。但对于菱方组分PZT60/40和70/30却只能观察到热释电性质的异常变化。该二组分多晶体的相转变温度范围十分宽。文中引进铁电唯象理论描述了F_(R(LT))—F_(R(HT))相变行为。     

二维层状热电材料研究进展

当今世界能源浪费巨大,其中绝大多数以废热的形式被浪费掉.热电效应可以将热能转换为电能并且没有危险物质的释放,因此热电效应的应用吸引了越来越多人的兴趣.自从石墨烯被发现以来,越来越多的二维层状材料被报道,它们通常比体块材料有着更加优越的电学、光学等物理性质,而新的理论和实验技术的发展,也促进了人们对于它们的研究.在本文中,首先介绍了基于二维材料热电性质的测量方法和测试技术,并对其测试中具有挑战性的问题进行讨论.随后对石墨烯、过渡金属硫化物、黑磷等材料的热电应用进行了介绍.最后,讨论了提升热电性能的各种策略与亟待解决的问题,并对此做出展望.     

激光光控超导YBa2Cu3Ox薄膜开关的研制

在对光控热电效应开关进行理论分析的基础上,木文提出用YBa₂Cu₃O_x薄膜制作光控开关,并测试了在液氮温度下薄膜开关在不同激光波长下的特征参数,测试的最好结果是响应度R_v(632.8nm,10kHz,1Hz)为217V/W,归一化探测率D_*(632.8nm,10kHz,1Hz)为2.3×10¹¹cm.Hz^1/2/W,响应时间τ为0.21ms.     

斜入射脉冲X射线产生电流实验

 针对斜入射脉冲X射线与金属的几种可能相互作用机制,设计了实验布局,测量了斜入射X射线在金属靶上产生的脉冲电流,建立了相应的理论模型。结果显示,当X射线入射强度低于10⁵ W/cm²时,以光电效应为主,高于此值时,以热电效应为主导。这表明,X射线加载强度较弱时,电子表现出个体行为,而增大X射线入射强度,电子表现出弱关联集体行为。由此可以预测,超强X射线辐照下,金属表面将出现宏观尺度的电荷密度调制,在退激发过程中,这种调制状态可能以较高的效率辐射定向的微波电磁脉冲。     

利用热电效应制作火警报警器

本实验装置利用6片SP1848-27145型温差发电片串联,在其热端放置热源,在其冷端放置散热片,使热端和冷端之间因温差产生电势差。利用dc-dc lm2596型稳压模块稳定输出5V电压,对报警装置提供电能。本装置无需外接电源,误报率低,适用范围广。     

与铁磁导体耦合的量子点中非线性热自旋效应

研究与两个铁磁导体耦合的单个量子点中热梯度产生的纯自旋流。发现热梯度和电子库的铁磁性会在量子点能级离开电子-空穴对称点时产生较强的自旋压。自旋压的大小和方向可以通过改变热梯度的方向来调整。当两个铁磁引线的磁化方向为相互平行时,自旋压的绝对值最小,而当两个引线中的磁矩为反平行时,自旋压的强度会显著增大。     

磁各向异性热电效应对自旋相关器件的影响

在纳米点接触热电效应的实验中检测到"T"形Ni线两端的温差电压在外磁场作用下有较大变化,确认了这是由Ni线的磁各向异性热电效应引起的,外磁场的作用总是在逆温度梯度的方向产生一个额外的电动势,它与磁场以及Ni线两端温度差之间有清晰的对应关系.实验结果提示,自旋相关效应器件的研究需要留意器件样品的磁性材料构形设计和测试方法,以避免混入额外的电磁信号,给实验结果带来误判.     

热电材料的现状及特点

随着环境和能源的问题日益突出,热电材料的发展倍受关注.论述了热电效应的基本原理,分析了几种近年来研究的热电材料的结构及特点.