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量子热电変换

中辻 知
理学系研究科
教授
电子构造のトポロジーに基づく巨大磁気热电効果(异常ネルンスト効果)は、従来の热电変换(ゼーベック効果)に比べ大面积化や薄膜化が容易、接合によるロスが少ない、性能指数窜罢に対する変换高効率が高い等の利点を持つ。本プロジェクトでは巨大磁気热电効果を热电変换モジュール?热流センサー等へ応用することで、热电変换技术にブレークスルーをもたらすことを目标とする。
(左上)新しく见つかった巨大磁気热电材料贵别3骋补の薄膜およびバルク结晶(右上)磁気热电効果を用いた热电変换モジュール(左下)贵别3骋补のノーダルウェブ构造(右下)ベリー曲率の等高线プロット
东京大学
ゼーベック効果(a)と異常ネルンスト効果(b)。起電力の方向は、ゼーベック効果では温度勾配と平行であるが、異常ネルンスト効果では温度勾配と磁化に垂直である。(c) 従来型熱電モジュール(ペルチエ素子)と (d)異常ネルンスト効果を使った新しい熱電モジュール。従来技術では P型とN型の半導体の柱を交互に並べた立体的な形状をしており、大型化や高集積化に伴う製造コストの増加が1つの問題である。新技術では立体構造は不要で、テープ化などにより熱源に沿った大面積の発電などが容易に行えるなどの利点がある。
东京大学

プロジェクトに関する鲍搁尝

主な関连论文

  • Sakai, S. Minami, T. Koretsune, T. Chen, T. Higo, et al., Nature 581, 53 (2020).
  • Sakai et al., Nature Physics 14, 1119–1124 (2018).
  • M. Ikhlas et al., Nature Physics 13, 1085-1090 (2017).

主な特许

  • 特願2019-086716 熱電変換素子及び熱電変換装置 中辻知, 酒井明人 国立大学法人东京大学
  • 特願 2020-086716 熱電変換素子及び熱電変換装置 中辻知、酒井明人 国立大学法人东京大学

関连する厂顿骋蝉项目

  • 目標7:エネルギーをみんなにそしてクリーンに
  • 目標9:産業と技術革新の基盤をつくろ
  • 目標10:人や国の不平等をなくそう
  • 目標11:住み続けられるまちづくりを
  • 目標12:つくる責任つかう責任
  • 目標15:陸の豊かさも守ろう
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