国家材料科学研究所 图1
汤姆逊效应和磁汤姆逊效应示意图
学分:国家材料科学研究所 对电导体施加温度梯度和充电电流导致热量的释放和吸收
这被称为汤姆逊效应
首先，NIMS和AIST直接观察到了磁汤姆逊效应，这是由磁场引起的汤姆逊效应的调制
这一成功可能有助于热能管理新功能和新技术的开发，有助于磁热电转换基础物理和材料科学的进步
塞贝克效应和珀耳帖效应因其在热电转换技术中的应用而被广泛研究
除了这些效应，汤姆逊效应长期以来被认为是金属和半导体中的基本热电效应
尽管磁场和磁性对塞贝克效应和珀耳帖效应的影响已经作为多年研究的结果得到了很好的理解，但对汤姆逊效应的影响还没有得到澄清，因为它难以测量和评估
这个由NIMS领导的研究小组通过同时产生一个穿过电导体的温度梯度，让电荷流过梯度，并施加一个磁场来观察电导体中感应的热量释放和吸收
该小组使用一种被称为锁相热成像的热检测技术，精确测量了导体中与热量释放和吸收相关的温度变化
结果，发现释放和吸收的热量与温度梯度和充电电流的大小成正比
此外，研究小组观察到，当磁场施加到导体上时，所产生的温度变化强烈增强
本研究中进行的系统测量表明，在磁场下检测到的热释放和吸收信号确实是由磁汤姆逊效应产生的
在本实验中使用的铋锑合金中观察到的这种效应表现出非常高的热电转换性能，可以达到塞贝克效应和珀耳帖效应的热电转换性能水平
这项研究揭示了磁汤姆逊效应的基本性质，并建立了测量和评估这种效应的技术
我们将继续进行磁汤姆逊效应的物理和材料科学研究，并在此基础上创造新的热电转换功能
具体来说，我们计划将其应用于可用于提高电子设备效率的热管理技术的开发
我们也希望观察新的物理现象，包括相互作用的热、电和磁
这项研究发表在《物理评论快报》上
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