東京工業大學理工科研究生院的町田洋助理教授和井澤浩一教授等人發現了一種巨大的熱電效應,是材料的2倍。這項研究是與梨花女子大學(韓國)和巴黎高等物理化學學校(法國)的研究人員合作的結果。

 將溫度差施加到物質的兩端而產生電動勢的現象稱為塞貝克效應,這種效應的大小用塞貝克係數S[每1K(絕對溫度)溫度產生的電壓區別]。塞貝克效應作為可以將廢熱能轉換為電能(熱電轉換)的技術而備受關注,目前,以塞貝克係數大的半導體為中心,正在大力開發高效熱電轉換材料。

 同為課題組研究對象的(TMTSF)2PF6,在負261.15℃(絕對溫度12K)隨溫度變化從金屬變為半導體,作用於兩個電子之間的斥力(Couron相互作用)為存在。它是一種強關聯的電子基有機化合物。將該物質的塞貝克係數精確測量到極低溫度時,即使在電流極難流動的極低溫度下,係數|S|也有顯著增加,在2°C左右(絕對溫度273.05K)時為0.1 ). 我們發現它達到了 mV/K 的巨大值。該值比矽、鍺或碲鉍 (BiTe) 等熱電轉換材料的值高 40 到 10 倍。

 這項研究的結果是,它是一種具有新機制的新穎現象,它顛覆了傳統的理論預測,即半導體的熱電效應在低溫下消失。預計這一發現將為未來表現出較大熱電效應的物質的開發提供新的指導。

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