日本开发钛酸锶高效热电转换材料

2008年07月24日 9:38 3258次浏览 来源:   分类: 钛资讯

  日本名古屋大学和JST公司共同开发出普通人工宝石——钛酸锶高效热电转换材料,这在世界尚属首次。热电转换材料具有存在温差时发电(塞贝克效应)、通过电流时制冷(珀尔帖效应)的性质,可用于手表发电元件及便携冰箱制冷元件等。
  目前,用作热电转换材料的主要有重金属铋、锑、铅等。由于上述材料或储量少或有剧且不耐热,因而限制了其实际应用。近年来,无毒且耐热性能好的氧化物材料引人注目。但其热电转换效率比重金属低得多(1/10以下)。
  名古屋大学和JST公司通过在氧化物钛酸锶中夹入在晶体管中采用的滞留在接合界面的高浓度电子层的方法,使材料产生巨大的热电动势。
  钛酸锶本来是不导电的绝缘体,通过加入少量的铌或将其固有的氧排出,可使其产生电子。
  名古屋大学等的研究人员利用精密超薄的薄膜技术,将已产生电子的厚度为0.4nm的钛酸锶超薄薄膜夹在两片绝缘体钛酸锶中间,形成如三明治的结构,使电子成功地滞留其中。
  新材料的热电动势生成的电子是普通钛酸锶的5倍,转换效率是以前重金属的2倍。该研究成果推进了氧化物在热电转换领域的实际应用。新材料不但有望广泛应用于发电元件、制冷元件、热传感器等,还可作为一种清洁能源技术被应用。

责任编辑:LY

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