日本研究人员发现下降物质热传导率的新机制
发布时间: 2024-09-11 作者: 导热散热材料

  新华社东京1月19日电(记者钱铮)进步电子设备的功能、节能率等不能脱离对物质导热难易程度即热传导率的调理。日本研究人员最新发现,在金属互化物晶体结构的地道中,构成原子链的原子间的间隔越近,化合物的热传导率越低,这有望成为研制高功能热电资料的新指针。

  日本京都大学日前宣布新闻公报说,运用热电资料将温差发生的热能直接转化成电能的热电发电现在十分重视。高功能热电资料应具有温差电动势高、导电率高、热传导率低一级特征。不过,除了热传导率外,其他各项特征是此消彼长的联系,某项目标改进了,另一些目标就会恶化。因而,高功能热电资料需求热传导率低,一起其他各项特性要平衡到最合适的状况。

  公报说,该组织研究人员参加的团队,以晶体结构的地道空间内包钠原子链的几种锡基金属互化物(包含钠-铝-锡系化合物、钠-镓-锡系化合物、钠-铟-锡系化合物和钠-锌-锡系化合物)为目标,组成多晶样品并评价样品的各项热电特性。他们发现,钠-镓-锡系化合物在挨近室温的环境下表现出能对抗已进入实用阶段的铋-碲化合物的高热电功能。

  进一步剖析各化合物的晶体结构,研究人员发现,地道空间内构成原子链的钠原子沿着地道延伸的方向以反常大的振幅振荡,钠原子之间的间隔越近,化合物的热传导率也就越低,丢失的热量越少,越有利于热能更有用转化为电能。

  公报说,振荡的原子相互挨近能使热传导率下降,这一新机制的发现为往后研制高功能热电资料拓荒了新的路途。研究人员下一步方案研制能在各范畴作为能量转化设备运用的高功能热电资料。相关研究成果已宣布在德国《先进资料》杂志上。