在这样一个世界的材料通常扩展欧洲杯足球竞彩加热,一个收缩沿着一个3 d轴沿着另一个突出而扩大。特别是当这个不寻常的收缩与热电设备的重要属性,将热量转化为电能或电加热。
在一篇发表在《华尔街日报》先进材料欧洲杯足球竞彩,来自西北大学的一组科学家和美国能源部布鲁克海文国家实验室的描述之前隐藏得到相应的起源不同寻常的收缩和特殊材料热电性能,碲化银镓(AgGaTe2)。发现揭示了量子力学的转折是什么驱使这些属性的出现——;和开辟了一个全新的方向寻找新的高性能热电技术。
“热电材料将在绿色和可持续的能源欧洲杯足球竞彩转换为热能技术收获和冷却——;如果可以提高他们的性能,”谢Hongyao表示,西北大学博士后研究员和第一作者在纸上。“我们想要找到潜在的设计原则,将使我们能够优化这些材料的性能,”欧洲杯足球竞彩谢说。
热电装置目前用于有限,利基应用程序,包括美国宇航局的火星探测器,钚的放射性衰变所释放的热量转换成电能。未来的应用可能包括材料由电压达到非常稳定的温度控制高科技光学探测器和欧洲杯足球竞彩激光器的关键操作。
广泛采用的主要障碍是需要正确的鸡尾酒的材料属性,包括良好的导电性,但热流的阻力。欧洲杯足球竞彩
“问题是,这些理想的属性往往竞争,”说梅尔Kanadzidis,西北大学教授发起了这项研究。“在大多数材料电子欧洲杯足球竞彩电导率和热导率是耦合的,两者都是高或低。很少的材料有特殊的欧洲杯足球竞彩高低组合。”
在某些情况下,碲化银镓似乎正确的东西——;高度移动导带电子和极低的导热系数。事实上,它的导热系数明显低于理论计算和比较相似的材料,如铜碲化镓建议。欧洲杯足球竞彩
西北大学的科学家们转向布鲁克海文实验室的同事和工具来找到原因。
“花了一个细致的x光检查布鲁克海文国家同步光源II (NSLS-II)揭示先前隐藏得到失真的银原子的位置在这个材料,”领袖说布鲁克海文实验室的物理学家埃米尔Bozin结构分析。
计算模型揭示出这些扭曲触发一个水晶收缩——;以及结构性转变散射原子振动,从而阻止热量的传播材料。
但即使理解,没有清楚的解释是什么驱动得到扭曲。教授补充计算模型由Christopher Wolverton西北,表示一个小说和微妙的量子力学效应起源。
一起研究结果指向一个新的机制来降低热导率和新的指导原则在寻找更好的热电材料。欧洲杯足球竞彩
映射原子的位置
团队使用x射线在NSLS-II对分布函数(PDF) beamline映射出“大”规模的原子排列在两个铜碲化镓和砷碲化银在一系列温度,看看他们是否可以发现这两个材料表现不同的原因。欧洲杯足球竞彩
”一连串的热空气加热样品degree-by-degree精确地”说Milinda Abeykoon, PDF beamline的首席科学家。“在每一个温度,x射线原子反弹,他们生产模式,可以翻译成高空间分辨率测量每个原子之间的距离及其邻国(每一对)。计算机然后组装成最可能的3 d测量原子的安排。”
团队也做了额外的测量在更广泛的范围内的温度,但低分辨率使用光源在德意志Elektronen-Synchrotron(谜底)在汉堡,德国。他们推断结果降到绝对零度的温度,最冷的东西。
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