日本開發(fā)鈦酸鍶高效熱電轉(zhuǎn)換材料
2008年07月24日 9:38 5522次瀏覽 來源： 中國有色網(wǎng) 分類： 鈦資訊
日本名古屋大學(xué)和JST公司共同開發(fā)出普通人工寶石——鈦酸鍶高效熱電轉(zhuǎn)換材料，這在世界尚屬首次。熱電轉(zhuǎn)換材料具有存在溫差時(shí)發(fā)電（塞貝克效應(yīng)）、通過電流時(shí)制冷（珀?duì)柼?yīng)）的性質(zhì)，可用于手表發(fā)電元件及便攜冰箱制冷元件等。
目前，用作熱電轉(zhuǎn)換材料的主要有重金屬鉍、銻、鉛等。由于上述材料或儲量少或有劇且不耐熱，因而限制了其實(shí)際應(yīng)用。近年來，無毒且耐熱性能好的氧化物材料引人注目。但其熱電轉(zhuǎn)換效率比重金屬低得多（1/10以下）。
名古屋大學(xué)和JST公司通過在氧化物鈦酸鍶中夾入在晶體管中采用的滯留在接合界面的高濃度電子層的方法，使材料產(chǎn)生巨大的熱電動勢。
鈦酸鍶本來是不導(dǎo)電的絕緣體，通過加入少量的鈮或?qū)⑵涔逃械难跖懦?，可使其產(chǎn)生電子。
名古屋大學(xué)等的研究人員利用精密超薄的薄膜技術(shù)，將已產(chǎn)生電子的厚度為0.4nm的鈦酸鍶超薄薄膜夾在兩片絕緣體鈦酸鍶中間，形成如三明治的結(jié)構(gòu)，使電子成功地滯留其中。
新材料的熱電動勢生成的電子是普通鈦酸鍶的5倍，轉(zhuǎn)換效率是以前重金屬的2倍。該研究成果推進(jìn)了氧化物在熱電轉(zhuǎn)換領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。新材料不但有望廣泛應(yīng)用于發(fā)電元件、制冷元件、熱傳感器等，還可作為一種清潔能源技術(shù)被應(yīng)用。
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